工业和信息化部主管 中国电子报社主办
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半导体

在MCU中集成模拟和安全技术

继在MCU(微控制器)中集成振荡器、复位电路、EEPROM(电可擦可编程只读存储器)之后,我们正研究在MCU中集成比较电路和运算放大器等模拟电路技术,并探讨MCU向ASSP(专用标准产品)发展的趋势。针对工业、仪器仪表和安防市场,我们正在制定包括市场和产品在内的相关战略对策。我们的基本战略是将MCU内核、模拟技术以及安全技术进行集成。
医疗电子市场需要高可靠性的产品。一些人士认为,目前市场上还没有专门针对该应用的MCU产品。对此,我们认为,所谓高可靠性产品,可以是已经被其他领域认可的产品。例如,我们已经向多家汽车厂商供应MCU产品。而这些汽车厂商对我们的MCU产品给予良好的评价。而且,我们看到,医疗电子还提出了更高的安全性要求。我们的相关产品战略正在研究和讨论中。
除了上述一些专有市场外,目前,我们把重点放在了工业仪器仪表(以电表为代表)、车载和安全应用(机器认证)等领域,并计划提高我们产品在这些领域的市场份额。体育用品市场也将作为一个崭新的应用领域成为我们未来的一个开发重点。
目前,瑞萨通过在便携式血压仪、血糖仪、计步器、电表以及煤气表等应用领域推广MCU产品,大幅提高了公司的销售额。
在通信领域,公司计划今后将大幅提高智能产品的生产比例,向用户提供有线通信和无线通信(2.4GHz无线射频、WLAN等)的解决方案。
今年,瑞萨将在晚些时候推出通用的小型封装产品以及低电压和低功耗的新品系列R8C/Lx。我们将以强大的产品阵容满足中国用户的广泛需求。

新茂公司市场部项目经理许木机
高可靠性MCU注重仿真功能

MCU专用化是系统应用进入成熟阶段时必然遵循的规律。因为这时系统规格已趋于稳定,不再需要大幅更改。而且,系统所在的市场趋势已经逐渐明朗,专用MCU的价值与优势能够得到体现。新茂多年来已积累了许多重要的IP(半导体知识产权),可以与客户密切配合,进行专用MCU的开发。
工业仪器与安防产品领域非常重视元器件的可靠性和精确度。为此,在单一芯片上集成更丰富的仿真功能是业界的一个趋势。但是,如何在高集成度的状况下保持MCU的仿真性能与可靠性,是业界面临的一个挑战。新茂在模拟技术方面有专业的设计团队,可以在不同工艺技术下实现数字与仿真混合信号单芯片设计。今年,我们将在这方面陆续推出系列产品。
从今年的MCU总体市场情况来看,上半年,虽然因需求减小,消费电子产品市场受到了较大的影响,但在节能环保等的产品层面上,MCU仍有很大的发展空间。此外,医疗电子领域成为受到广泛关注的市场。医疗电子对MCU有一些特殊要求,市场上老的MCU架构在性能上已经不能符合医疗电子提出的新需求。新茂针对医疗电子市场,会推出全新的低功耗产品系列。与此同时,我们还会针对客户的特殊需求,开展专用芯片的开发服务,更进一步地满足客户在这一市场上的需求。
新茂一向专注于MCU产品的开发设计。面对市场的变化,今年,新茂将加大在低功耗产品线上的开发推广力度,并将在MCU中集成更多的仿真功能模块,从而为广大的应用终端提供更完善的系统单芯片方案。

新唐科技公司微控产品中心协理陈茂森
开拓马达控制/E-POS专用市场

MCU从通用走向专用是市场演进的自然趋势。当终端产品规格已经明确,且市场的需求呈现高速增长的态势时,降低成本等需求将迫使MCU向专用化方向发展。例如,新唐科技的N79E875系列专用产品,用于家电的节能马达控制器,W925EP01系列专用于通信读卡机E-POS,N79E8213/9311专用于小家电领域。
我们最关注的领域是消费电子和工业控制市场,而E-POS产品市场是我们新的增长点。E-POS市场1年会有几百万台的市场需求。在医疗电子或安防领域,我们提供32位和8位产品,这些产品可以用在车用防盗、电子体温计、耳温枪以及血压计上。为了满足这类市场的低功耗需求,新唐科技也将陆续推出低功耗MCU产品。
此外,我们希望针对客户的一些特殊应用进行开发。我们十分看好中国大陆的家电市场,因为目前大陆是全球最大的家电生产地,一年生产大小家电10多亿台。而且,家电市场规格是由中国家电制造企业和芯片供应商自己就能决定的,不像电脑和手机那样由欧美厂商决定。
在家电领域,我们推出8位和32位产品,如直流变频马达控制N79E875专用MCU系列。这种技术原来掌握在日本和美国厂商手里。我们推出该技术的产品,并有效地降低了产品的成本。我们已经与客户进行了合作。这是目前我们很重要的市场发展方向。
在汽车领域,我们的8051产品应用于车用影音系统。此外,未来新唐科技将在取得Cor-tex-M032位MCU授权后,结合已有的IP(半导体知识产权),开发车用MCU,进军年产汽车超过千万台的中国大陆市场。
在工业市场上,除了目前的8051产品外,新唐科技将在取得Cortex-M032位MCU授权后,开拓仪器仪表或安防应用市场。

爱特梅尔公司亚太地区销售副总裁余养佳
专用产品适于触摸屏和安全产品领域

对于专用产品,我们会根据市场的需求情况来进行决策。我们会针对需求量非常大的市场,推出专用产品。
实际上,在这方面,触摸屏应用市场的趋势很明显,它对电容式触摸感应器的需求非常大,所以,我们会朝着专用方向去发展;在安全MCU产品方面,金融等领域需要大量的加密保护专用产品,我们也会加强该领域专用产品的设计和推广;在汽车方面,我们也在做高集成度产品,例如将MCU、RF(射频)以及LIN(本地互联网络)集成在一起。
但在公共设施方面,如电表产品,目前我们还没有专用产品,而且客户现在也没有专用产品的需求。我们会根据应用的发展变化,把更多的资源,如高性能ADC(数模转换器)、液晶驱动集成到MCU上,但不一定做成专用产品。

通泰积体电路股份有限公司业务部副总经理李政宗
融合数模混合技术助力片上资源集成

通泰的竞争策略是利用多年来积累的经验开发出高集成度的产品。传统的MCU大多是通用型产品,但通用型产品会出现资源闲置的状况,从而使成本难以降低。因此,针对不同应用而推出专用型产品就成了降低MCU成本的有效手段。除了价格因素以外,专用型的MCU也将为缩小系统尺寸作出贡献。一般芯片设计公司在数字和模拟两个领域泾渭分明,而通泰的特点是融合了这两种技术,这就使我们能够在MCU领域展示技术特长,即在MCU中集成周边元器件。通泰的目标就是在MCU中集成更多的功能,使客户尽可能地减少PCB(印制电路板)周边元器件,简化生产,缩小PCB的尺寸。当然,相对于通用型的产品,专用MCU的应用领域会比较窄,这就需要我们对产品的市场容量和发展前景进行认真的评估。通泰用于遥控器、电磁炉和电容式触摸按键的MCU产品就是专用市场中的成功案例。
PIR(热电红外)传感器是通泰重点关注的产品,它是一种侦测人体温度的感测器。它利用人体移动产生的热扰动,可以侦测周围10米-15米范围内人员的运动变化情况。PIR传感器主要应用在灯控、自动门、广告机及安全监控等领域,其潜在市场规模相当大。通泰向业界提供专有的PIROTP(一次性可编程)MCU和MASK(掩模)MCU,以应对客户多变的需求。
在仪表控制领域,用户对于低功耗的需求十分迫切,通泰针对这些需求也开发了低功耗的LCD驱动器产品。
在医疗电子领域,低电压的OTPMCU是通泰的特色产品。该产品可用于电子体温计,可以在几秒之内测出体温。另外,用于灯光控制,尤其是LED(发光二极管)触摸调光的产品也是通泰关注的重点。在消费类MCU领域,虽然国际厂商具有品牌优势,而通泰着力于为客户提供高性价比的产品。

飞思卡尔公司工业和多元市场微控制器部亚太区市场经理曾劲涛
大型成熟市场需要ASSP

目前看来,有越来越多的ASSP(专用标准产品)上市。我们已经认识到,一个成熟的大型市场需要ASSP。
但我们也注意到,在新兴市场上,通用MCU(微控制器)产品正以前所未有的速度占领市场,这些市场以前从未使用过MCU。
强大的通用产品组合不仅能帮助MCU供应商去占领新兴市场,而且能够帮助他们在同一个市场上发展ASSP产品。飞思卡尔创建的商业模式能够支持ASSP,甚至客户定制产品的发展。
汽车和工业是我们特别关注的细分应用领域。
在汽车电子领域,飞思卡尔在整车管理、电机驱动以及电池管理方面均有相应的产品。飞思卡尔已经投入了超过220万美元的资金,用于我们基于Power架构MCU的软硬件工具开发和应用培训。该MCU是通用汽车在全球范围内采用的发动机控制系统平台,也是我们用于电动车整车管理以及电机驱动方面的主力MCU产品。
与此同时,我们推出了带有XGATE的16位MCU。这种16位MCU具有接近32位MCU的性能,并具有8位MCU的价格,因此应用到了从汽车动力总成控制到车身控制在内的几乎所有汽车电子系统中。
液晶显示器(LCD)已经成为家庭、办公室、汽车和工厂用电子产品中不可或缺的用户界面。飞思卡尔近日为工业控制应用推出了MC9S08LG32MCU系列。该MCU具有集成的LCD驱动,可为电表应用、HVAC(供热通风与空调工程)控制、数字恒温器、家用电器以及健身器材提供经济高效的嵌入式控制和用户界面解决方案。此外,该器件还是各种车身控制应用的理想选择。
安防市场在中国的发展前景广阔。飞思卡尔的MPU/MCU/应用处理器系列及相关的模拟产品(电源管理IC、以太网供电)服务于视频监控市场,为该市场提供整体的解决方案。
飞思卡尔微控制器解决方案集团自2000年起开始组建在中国当地的研发团队,而且从2007年开始在中国开展市场推广。飞思卡尔市场推广和产品设计团队,协同天津的生产团队,已经针对中国市场推出了3个系列的MCU新产品,其中包括低成本的电表系列产品。这些投资现在已经开始带来不错的回报。

恩智浦公司半导体大中华区多重市场产品部市场总监金宇杰
提高MCU通信和显示性能

越来越多的嵌入式控制应用,如滤波、插值、降噪、频谱分析、解调等需要信号处理功能。医疗电子领域同样需要高性能的信号处理能力。例如,在超声诊断的图像处理过程中,图像重建、边缘处理、增强以及图像识别和辨识均需要大量的数字信号处理。用于胎心、血压和心跳等监护的控制平台,其运算模块也会对采样得到的原始数据进行一定的算法处理,再将处理和分析结果通过LCD等用户界面反馈给使用者。
为满足医疗电子对高速数据处理能力的需求,恩智浦的LPC3200系列集成了一个向量浮点协处理器(VFP)。VFP能将典型的计算速度提升4倍到5倍。这样,在实现了同样系统性能的状况下,系统的功耗得到了有效的降低。
为提高通信及显示性能,LPC3200内建了LCD控制单元、以太网MAC(多媒体接入控制)以及大量的标准外设。此外,它还具有触摸屏接口模数转换器。针对医疗电子产品,恩智浦还将推出高速率的模数转换接口产品以及无线传输组件以支持该市场的发展。
针对医疗电子设备便携化和网络化的发展趋势,恩智浦在其MCU芯片中集成了带DMA(存储器接入接口)控制单元的10/100EthernetMAC接口和一个灵活的LCD控制单元。
恩智浦拥有丰富的产品线,非常适合需要高性能和低功耗的嵌入式应用。
32位及8位MCU、模拟和接口产品等IP符合便携式医疗设备对器件提出的小体积、低功耗等共性要求。恩智浦的MCU是满足医疗设备市场实际需求的理想选择。
面对中国MCU市场,恩智浦半导体当然不会错过良机。
恩智浦于5年前就在中国成立了MCU应用团队,3年前成立了专业的中国MCU芯片设计团队。目前,恩智浦在中国不仅拥有低功耗、高效能的产品设计中心,还拥有软件和应用方案支持中心。这一系列举措都体现了恩智浦在中国当地进行产品设计的产品发展策略。
此外,恩智浦的MCU产品线齐全。我们贯彻“关注32位市场、巩固8位市场,渗透16位市场”的IC开发策略,同时注重拓展行业应用市场。


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