数位化转型中的MCU设计趋势问答
SILICON LABS MCU产品经理Eric Bauereis先生近期接受行业媒体Compotech的採访，针对微控制器(MCU)在数位化设计浪潮下的应用趋势与设计考量进行问答，深入探讨下一代智慧产品对MCU功能的需求。
图 1
1. MCU&MPU界限正在模糊，可否通过100MHz这个运行频率点来区隔MCU和MPU？或者贵公司对MCU和MPU产品有怎样的定义和看法？
Bauereis: MCU专注在控制层面(微 “控制器”单元)，涵盖类比输入与输出的控制动作。同样对MCU相当关键的是内嵌记忆体用来存放所有需要的资料。有些高阶产品针对额外记忆体配置专属连结埠，但这属於例外状况。MPU属於非控制器类型的处理器，专注於处理资料，而非处理或量测类比输入或输出讯号，它们没有内嵌DRAM记忆体，但几乎都会用外部记忆体来存放程式资料。速度属於次要参数。有些MCU会以低速运行以节省电力，有些则会以超过100 MHz的速度运行。MPU通常速度较快，目的是為了尽快处理完资料。
2. 很多公司採用了多核心、异构SoC架构设计MCU或MPU产品覆盖尽可能多应用市场，这是否会是未来主要的技术发展方向？需要哪些技术上的调整和改进来实现？
Bauereis: MPU开始朝多重处理器的趋势迈进，两者都会採用多重处理器的配置。每个MCU的内部都是一颗CPU(中央处理单元)，有些还会配置第二或第三核心负责处理专属功能，包括从无线电到机器学习等各种任务。估计这项趋势还会延续。架构方面的挑战是平衡元件面临的要求，以更高的效率完成任务。多重核心在这方面将持续扮演重要角色。包括管理通讯、资料、排程等作业也将变得更加复杂。最大的挑战很可能是如何管理在多重核心元件上运行的软体。
3. 很多公司都规划了RISC-V架构的线路，虽然目前面世产品并不多见，请问贵司是否有相关计画，RISC-V架构相比ARM架构又哪些优势和缺点？RISC-V距离真正的市场成熟还有多远？容易在哪些市场找到机会？
Bauereis: RISC-V架构仍在持续演进，因此最大的差异显然是忠诚度、可用的工具、软体，以及新架构在没有大量测试及实用基础下的信心度等。RISC-V的成熟度将取决於需求，而需求则有赖於易用性、价位、信心，因此成长或与成熟度就形成互為因果的关系。许多消费应用深受价位以及亚太市场政策层面影响，这种环境很可能推动业界率先採用RISC-V设计。
4. MCU市场在2020年出现了小幅度下降，但是2021年又面临缺货和涨价的问题，同时晶圆公司的產能又显得吃紧，就贵公司来看，这种情况大致要持续多久？设计人员在面临缺料的情况下，应该如何考虑替代方案？
Bauereis: 我并没有观察到你所提及MCU市场的下滑压力。我预料在明年整年这样的分配或至少供应层面的挑战将会延续。最好的作法是与晶片供应商密切合作。如果能像团队一般合作，元件供应商将能做出许多让步。虽然这并不需要规划或协作，但由於供应问题很可能再延续一年半或更久，因此确实值得投入更多心力。
5. 目前的边缘计算应用中，哪些领域展示出了较為强劲的市场潜力？
Bauereis: 边缘运算是一种架构选择，对於应用有很高的依赖性。此外由於物联网元件的功能快速改进，因此应该经常重新评估这个领域。
6. COVID-19疫情為Embedded /MCU市场带来哪些新的机会？
Bauereis: 显然疫情导致一些消费与医疗元件的需求增加。大量在家工作的情况加速了包括家庭自动化在内许多领域对电子产品需求的长期趋势。製造业也意识到工业自动化降低人力劳动的利益。 预计一旦供应链恢复正常，其他领域将增加对 MCU 和物联网装置的使用，以提高自动化并简化连接。
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