在集成电路产业发展50周年之际,本站采访了了飞思卡尔对于微控制器(MCU)领域的技术趋势的看法。 飞思卡尔相信,MCU市场将继续以个人用户、工业和汽车市场为中心。从2005年到2010年,个人用户市场的年均复合增长率(CAGR)将达到7.2%,总SAM将达到68亿美元。A/V业务的迅速增长、普通用户产品价值和复杂性的持续提高都将推动MCU市场的发展。
1、飞思卡尔认为大家应该关注MCU在哪方面的技术发展?为什么?
飞思卡尔认为,工业市场应用将推动这一市场的发展,包括工厂自动化、电源、大楼控制、防火、照明、HV/AC、远程计算机工作站和气体检测等。从2005年到2010年,这一市场将以7.4%的年均复合增长率(CAGR)增长。货物跟踪和监控、节能——高效能发动机和照明控制将迅速增长。
从2005年到2010年,汽车市场将以7.4%的年均复合增长率(CAGR)稳定增长,预计SAM将达到93亿美元。每年2.7%的汽车生产量增长和新兴市场将是主要的增长领域。此外,每辆车中使用的半导体元件数量在以每年平均6%的速度增长,专家预测,汽车中使用的半导体元件数量到2015年将增加一倍(每辆车450美元)。另外,日益严格的安全(如乘员位置检测和TPMS)、尾气排放和燃料消耗要求也促使汽车生产商开发更多混合燃料汽车,如柴油机车、灵活燃料(FlexFuel)汽车、汽油直喷汽车和氢气燃料车等。所有这些需求都需要先进的电子元件。
2005年,中国超过日本一跃成为全球第2大汽车市场,平均1000人拥有8辆汽车,而全球范围的这一比例为104/1000(资料来源:McKinsey,2006年1月)。中国的车辆拥有比例远远低于全球平均水平,因此中国市场蕴藏着巨大的发展潜力。
2. 目前单片机应用已经很广阔了,将来会有哪些潜在的发展空间?8位、16位和32位单片机在未来将要扮演什么角色?各自的发展方向如何?
飞思卡尔:对于未来中国的MCU市场,我们相信低端8位MCU有很大市场空间。关键是做的更小、开发更低价格的新产品,从而来赢得这一市场。例如,用8位低端MCU取代一些传统的产品,替代简单模拟IC。在价格已经差不多,又能实现智能化的今天,这个完全可以实现。飞思卡尔RS08系列就属于超低端8位MCU,价格低于50美分,体积非常小巧,足以装进电动牙刷头中,非常适合于传统的电机设计应用和便携式应用,从电机控制到一次性保健产品。
32位MCU未来会有两个发展。一是,低端32位会越来越便宜,例如RS08在32位的翻版,飞思卡尔将会在近期推出一些低端32位产品。这些产品的优势有两个方面,一方面是做8位MCU的控制延续,在8位MCU功能不能满足的情况下,用低端32位直接替代;另一方面,是取代16位MCU市场,Coldfire在16位、32位的架构都有,32位的发展越来越好。二是,向高端32位发展。飞思卡尔有两个平台,即Coldfire和PowerPC,前者主要应用于控制,后者是用于通信、网络等应用。
3. 汽车电子发展迅速,飞思卡尔认为在未来2、3年内最值得关注的汽车电子技术是什么?为什么?
汽车安全性是集成电路设计师面临的一大挑战。新型汽车安全系统越来越智能化和自动化,而技术挑战也越来越严峻。比如说,目前复杂的安全气囊系统是从最初采用的单个驾驶员侧系统逐步演进而来的。飞思卡尔拥有广泛的中高级加速度传感器和相关的控制技术,能提供更复杂的安全气囊系统,包括前部和侧面碰撞保护以及其它头部和膝盖防护。
以轮胎压力监测系统(TPMS)为例,直接的轮胎压力监测系统需要非常长的电池使用寿命,一般为7到10年。由于电池位于轮胎内,所以笨重的电池不在可选之列,并且必须认真考虑测量和传输的频率。此外,还必须选择低功耗的组件。轮胎内的环境对于暴露到空气中的电子产品和硅压力传感器来说非常苛刻,介质保护对产品的生存能力以及热特性也非常重要。
飞思卡尔的轮胎压力监测解决方案MPXY8300,它由电容性压力传感元件、温度传感组件、MCU、RF、加速度传感器和具有唤醒功能的接口电路组成,所有这些集成在一块芯片上。该芯片安装在飞思卡尔的超小型封装(SSOP)内。SSOP的尺寸和增强型介质保护功能使其成为气门嘴或轮胎上安装的轮胎压力监测系统(TPMS)远程传感模块的理想封装解决方案。
飞思卡尔的MPXY8300系统封装解决方案旨在满足全球汽车的安全需求,实现精确的、及时的胎压监控。合适的胎压有助于减少威胁生命安全的爆胎事件的概率、增强道路通过能力、提高燃油效率、延长轮胎使用寿命、降低车辆保有成本。
另外,车身控制是保障汽车安全行驶最重要、最基本的汽车电子系统。我们近期在主推飞思卡尔新一代的8位MCU,9S08DZ系列,它具有20MHz主频,16K至128K FLASH 及EEPROM及CAN总线接口。由于采用发更先进的工艺,它的性能价格比更高,能在很大的范围内满足不同功能的车身电子的要求。
在车身电子方面,除了不断推出新的半导体器件外,飞思卡尔也在根据我们的新产品,随时提供车身电子解决方案。由于中国本地大部分的客户设计水平还相对较差,车身电子的方案给我们的客户提供了极大的帮助,同时也在不断提高我们在车身电子市场的占有率。可以说飞思卡尔在车身电子方面,特别是带有网络的车身电子方面,一直处于领先地位。下一步,除了我们不断推出的新产品和解决方案外,我们还会进一步扩大解决方案的范围,比如,我们将会推出基于滚码的RKE方案,可以与BCM结合在一起。另外,除了MCU外,我们也会推各部门更多的智能模拟器件,特别是我们将会推出应用于24V商用车系统的器件,可以进一步扩大我们在车身电子应用领域的范围。
飞思卡尔认为,影响半导体行业和市场有三大趋势,它们分别是:
Going Green(绿色),就是能源保护和环境保护需求。
Health & Safety (健康和安全),即由电子产品带来的医疗监护改进和让我们远离伤害。
Net Effect (高效网络连接),网络和宽带需求的增长以及对多媒体体验的促进。
三大趋势中最首要的是Going Green。我们希望通过设计创新来帮助提高能源效率,解决我们和国际社会共同面临的众多环境挑战。对于汽车行业,不断上涨的油价增加了对更高燃油效率车辆的需求。同时,我们必须符合日益严格的排放标准。汽车制造商发现半导体在提高燃油经济、减少排放、提高安全和保持最低总成本方面起到非常重要的作用。传统的两冲程发动机中的30-40%的燃油没有燃烧就直接排放到废气中。车辆上的电子燃油喷射可以减少大约75%的一氧化碳排放和大约90%的碳氢化物排放。同时,燃油使用也可以减少35%。飞思卡尔已经投入了超过220万美元,支持我们的基于Power Architecture技术的微控制器的硬件开发工具、软件和培训,该控制器是通用汽车在全世界范围内的发动机控制系统平台。
最新的电子动力系统控制技术已经证明可以帮助降低排放量、提高燃油效率并将更多引擎动力传输到路面。飞思卡尔是电子汽油发动机管理领域的全球领导者。我们提供先进的嵌入式控制器、传感器技术、动力管理组件和动力制动器驱动,使新车辆更加经济,并保护环境。而且我们将继续把引擎控制技术引入到新兴应用中,如混合车辆控制和普通线路的柴油发动机管理。
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