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8位元MCU將死?

上網時間: 2012年07月11日     打印版  Bookmark and Share  字型大小:  

關鍵字:32位元  處理器  記憶體  ARM  Cortex 

嵌入式軟體專家 Mike Barr 最近撰寫的一篇文章中,他預測32位元處理器將最終擊敗或是完全取代8位元產品。我還記得,1990年時,一位分析師曾斬釘截鐵地對我說,8位元已死,不久的將來將會是32位元的天下。

(小編按:Mike Barr的 我走過的嵌入式軟體開發之路 一文,已經刊登在《電子工程專輯》網站,敬請點選連結觀看!)

Mike的文章引出了兩極化的意見,一位名為Chuck Manning的讀者認為,32位元的價格降低,將推動更多小型低階產品的發展。過去,我也好幾次提出過同樣的觀點。當你可以用一分錢就買到一顆8位元元件時,就可能再開啟一個今天我們都無法想像的廣大應用市場。

Chuck 還指出,byte-wide處理器所吃的功率較少,而且能比32位元處理器容忍更寬的電源電壓。這是實話,低功耗無疑是電子產業當前的聖杯,不過,在可預見的未來,我還沒看到任何能發展出無功耗CPU的跡象。

另一位讀者Miro Samek則說,“8位元已經沒有什麼意義了。”他的理論基礎在於,CPU本身只是典型微處理器中的一小部份,其他很大部份是記憶體和週邊。關於這點,來自支持與反對的意見很多。但基本上我不贊同這種說法。

確實,今天一個採用40nm製程的Cortex-M0+所需的尺寸不到0.012。在電晶體開銷或晶粒尺寸等限制條件下,CPU本身最終將會成為更加微小的部份。

不過,就今天討論的主題而言,我們也看到了三個充滿矛盾和混亂的趨勢:

首先,許多非常低階的元件,都是由已經完全折舊的「古董級」晶圓廠和製程所製造的。若未來這類元件要採用更先進的製程,就必須支付更高昂的製造費用。

第二,還有另一種成本不會消失。讓我們面對現實:未來的32位微控制器會是ARM的天下,而ARM的主要營收來源是向每顆元件收取授權或權利金。這些數字諱莫如深,但我已聽到一些傳言,其Cortex元件要支付的費用達數十美分。

即使所有其他費用都零,但些元件仍然很難在價格極端敏感的應用中競爭。我一直認為,ARM的最大的競爭對手至今仍未出現:即一個免收授權費的開放原始碼CPU供應商,而且還能支援所有的ARM產品。

這會發生嗎?或許吧。若真的出現,它會成功嗎?從對專有工具的支援朝自由、開放的一端轉移,一直是半導體產業中的一個主要趨勢,所以,一旦出現開放原始碼CPU,必然能符合製造商的發展模式。但確實,我們很難看到這樣一個自由的轉移模式,如何創造出巨大的、大多與ARM相容的生態系統。

第三,矽晶片成本將繼續下降,直到他們不再是低階微處理器要考慮的問題。屆時最花錢的部份會在封裝,但沒有理由高階和低階微控制的封裝和接腳不相容。想想六接腳的Cortex元件吧。

另外,我也不認同Miro的說法:“我認為,讓8位元持續強大的主要原因與技術沒什麼關係,而是來自於嵌入式開發社群的習慣。”

毫無疑問,這的確的事實,但成本仍然是推動工程決策的關鍵因素。不過,除了成本以外,還必須考慮工具。我最近用了ARM幾款還不錯的IDE,但它的成本高達數千美元。相較之下,Microchip的PIC工具就幾乎是免費的了。當然,你也可以拿GCC來開發ARM,並建立你自己的環境,但你所需要的時間和更多的專業知識可能必須超過一家開發商所擁有的

所以,32位元會贏得全面性的勝利嗎?也許,就像Mike在那篇文章中說的,會在絕大多數應用中搶得先機。但這會很快到來嗎?我還是很懷疑。

本文作者Jack G. Ganssle是獨立嵌入式開發講師和顧問,可透過jack@ganssle.com與他聯絡。他的網站是www.ganssle.com。

編譯: Joy Teng

(參考原文: Is 8 bits dying?,by Jack Ganssle)





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