MCU：32位比拼应用 64位核再添新军

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基于Cortex-M0的MCU已进入到传统8位、16位MCU的应用领域。

 

  MCU(微控制器)的广泛应用造就了MCU厂商“百花齐放”的格局，为了持续扩大市场空间，MCU厂商需要使出浑身解数寻求差异化。虽然在32位MCU市场ARM架构独领风骚，但ARM公司并没有高枕无忧。近日，ARM公司公布了下一代64位ARMv8架构，剑指高端服务器和高性能运算等应用领域。

  致力于实现差异化

  由于各种应用对MCU要求不同，MCU厂商需要全面的产品线。

  由于各种应用对MCU都有不同的要求，MCU厂商需要全面的产品线才能应对。最近恩智浦推出基于ARM Cortex-M0、Cortex-M3、Cortex-M4核等解决方案，打破了8位、16位、32位MCU的传统障碍，用Cortex系列平台给客户带来了全新价值。恩智浦半导体全球副总裁Pierre-Yves Lesaicherre告诉《中国电子报》记者，恩智浦是根据应用进行设计，而不会根据设计架构去推应用。恩智浦MCU产品将集中在4大热点应用领域，包括智能家居、人机界面、功率管理和电池管理。如此一来，MCU未来会集成更多外设、增加更多功能。

  恩智浦微控制器产品线总监Jan Jaap Bezemer提到，恩智浦主要通过量身定制、高度集成和价格优势等策略来实现差异化。Pierre-Yves Lesaicherre还介绍说：“恩智浦可以提供更多封装形式的MCU，这是强于竞争对手的地方。此外，我们的封装厂是恩智浦全资公司，封装产能很大，可满足亚太地区的需求。”

  恩智浦还将双核及多ARM核集成到MCU中以满足特定的应用需求。其最新推出的基于ARM Cortex-M4内核的MCU LPC4300，采用异构非对称双核架构，由一个M4内核、一个M0内核和众多外设组成，双核的好处是可以用M4完成复杂的算法运算，而让M0完成系统控制功能，由此实现低功耗。“恩智浦是业界唯一一家推出双核微控制器的厂家，当然我们也推出了单核M4的MCU，未来不排除推出三核甚至更多核MCU产品的可能。”Pierre-Yves Lesaicherre表示。

  64位核瞄准企业级计算

  ARM的64位架构主要侧重服务器和高性能计算市场。

  曾有分析认为，由于应用程序日趋复杂，内存需求量更大，利用32位地址存取内存有其基本的限制，许多嵌入式应用都将转移至64位架构。而ARM中国区总裁吴雄昂的分析也从侧面印证了这一趋势，他认为，从长期来看，MCU一定会从32位向64位持续演进。现在平均每个人有两个互联设备，将来每个人的互联设备会越来越多，迅速扩张的社交媒体和云计算带动数据中心增长的势头也将会更加强劲，因此，能够处理此类数据增长又具有低功耗、高效率的解决方案显得尤为重要。

  吴雄昂进一步指出，近几年，ARM的64位架构主要侧重服务器和高性能计算市场，但任何一个架构都有成熟的过程，需要相当长的一段时间来实现对硬件、软件和整个生态系统的支持，ARM现在宣布推出64位产品是为了未来的服务器和高性能计算市场打下基石。首款基于ARMv8的处理器将在2012年问世，预计2014年将可见到采用此新架构的服务器。

据介绍，配合ARMv8架构的推出，ARM正在努力构建一个强大的设计生态系统来支持64位指令集。目前，ARM的主要生态系统合作伙伴已经能够获得支持ARMv8架构的ARM编译器和快速模型。在新架构的支持下，对一系列开源操作系统、应用程序和第三方工具的初始开发也在进行中。

  软件移植是主要挑战

  ARM的合作伙伴需要积累系统和平台的开发经验。

作为64位架构的新兵，ARM在该领域面临巨大挑战。在服务器领域，x86架构占据主导优势。此外，AMD的Opteron处理器、IBM的Power处理器、甲骨文的UltraSparc等都是支持64位计算的处理器。在高性能运算方面，计算机10强中的两位和20强中的5位都采用Power架构，ARM在该领域将直接面对AMD、IBM、英特尔和甲骨文等公司的竞争。

吴雄昂也坦言，在服务器领域，很多软件是基于X86架构；在超级计算领域，每个公司有自己的操作系统，架构经常会变。从服务器市场来说，ARM需要第三方工具支持，不管是windows(微软操作系统)还是linux(开源操作系统)，过去因为ARM没有64位核，客户从其他架构系统转至使用基于ARM核的64位处理器时需要重编全套软件，他们要考虑与使用现有架构系统相比的投资回报率，这是一大障碍。此外，ARM的合作伙伴也需要积累系统和平台的开发经验，提供有竞争力的产品，满足客户在性能、功效和可靠性方面的需求。

  当然，ARM的优势也不容其他竞争对手忽视。吴雄昂表示，ARM64位处理器架构的优势在于：一是商业模式。ARM不会针对某一特定产品来开发架构，ARM开发新一代的架构或者新一代产品时，会通过对不同细分市场对架构的需求来进行定位，在64位处理器架构上也不例外。这一点和其他公司不同，因为一般公司会基于特定市场或特定客户的需求来进行开发，而不是通过产业合作来开发。二是ARM在移动计算具有独特的优势，包括功耗、兼容性等，我们相信这些优势可以延伸到64位处理器市场。以服务器为例，以前一个刀片上只放几颗CPU(微处理器)，现在越放越多，密度积累到了一定程度时功耗会变得很高，这使得冷却非常难做，而对密度的要求反过来对功耗也提出了更苛刻的要求，而ARM的功耗一直为业界所推崇。此外，ARMv8架构还可提供后向兼容和移植能力。

  如今服务器大腕也意识到融合的重要性，追求垂直整合、基于数据中心的融合是未来主流，这也为ARM64位核的“崛起”创造了条件。“业界已呈现软硬整合的趋势，在这种情况下ARM架构从商业模式上是一种更优的选择，因为可控度比较高，采用ARM架构的合作伙伴比较多，他们可以要求合作伙伴针对自己的需求做一些设计上的配合。”吴雄昂充满信心。虽然目前ARM软件生态系统较为薄弱，但随着移动互联网和传统互联网的融合，ARM与其他64位处理器厂商正面对决的时候或已不远了。

  （责任编辑：落雪）