華雄芯視野：以獨特產(chǎn)品設(shè)計競逐微控制器賽道，ADI低功耗MCU加速物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用落地

無論是黑燈工廠里設(shè)備的有序運行，還是溫馨家居中電器的自動感知，抑或是數(shù)字醫(yī)療中的體征信號數(shù)據(jù)采集，微控制器（MCU）幾乎是解決一切有控制需求場景的“萬能鑰匙”。近年來，隨著物聯(lián)網(wǎng)走入更廣泛的場景，例如可穿戴設(shè)備、遠程測控、無線傳感等諸多應(yīng)用中，衍生出大量的低功耗類數(shù)據(jù)采集和控制需求，低功耗MCU成為微控制器品類中的一個重要細分市場。根據(jù)相關(guān)資訊預(yù)測，在全球微控制器市場份額中，低功耗微控制器約占15%～20％，2019年市場規(guī)模為44億美元，預(yù)計到2024年將增長到129億美元，年復(fù)合增長率（CAGR）高達24.1％。
無論是黑燈工廠里設(shè)備的有序運行，還是溫馨家居中電器的自動感知，抑或是數(shù)字醫(yī)療中的體征信號數(shù)據(jù)采集，微控制器（MCU）幾乎是解決一切有控制需求場景的“萬能鑰匙”。近年來，隨著物聯(lián)網(wǎng)走入更廣泛的場景，例如可穿戴設(shè)備、遠程測控、無線傳感等諸多應(yīng)用中，衍生出大量的低功耗類數(shù)據(jù)采集和控制需求，低功耗MCU成為微控制器品類中的一個重要細分市場。根據(jù)相關(guān)資訊預(yù)測，在全球微控制器市場份額中，低功耗微控制器約占15%～20％，2019年市場規(guī)模為44億美元，預(yù)計到2024年將增長到129億美元，年復(fù)合增長率（CAGR）高達24.1％。
華雄集團總裁李志華指出：“想一想佩戴起搏器的病人每隔5年或10年開一次刀，就是因為起搏器電池沒電了；為偏遠地區(qū)的鐵路山體塌方監(jiān)測儀更換一次電池，維護成本可能超過設(shè)備本身；關(guān)鍵設(shè)施的地震監(jiān)測如果在發(fā)生地震時因為電池沒電而不能正常監(jiān)測……很多應(yīng)用場景對產(chǎn)品方案提出越來越嚴格的功耗要求，低功耗MCU正隨著物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用的普及迎來爆發(fā)增長期。”ADI從2010年開始加強低功耗MCU產(chǎn)品的設(shè)計研發(fā)，結(jié)合其傳統(tǒng)的高性能信號鏈技術(shù)和業(yè)界領(lǐng)先的電源管理技術(shù)，目前已經(jīng)成功打造了多個系列的超低功耗MCU產(chǎn)品，適用于工業(yè)、消費電子、可穿戴醫(yī)療等廣泛領(lǐng)域。低功耗“剛需”加速物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用落地，獨特MCU設(shè)計打造省電“芯榜樣”
自上世紀60年代末70年代初，微控制器產(chǎn)品雛形出現(xiàn)，為至今50余年的消費電子、計算機通信、工業(yè)、汽車電子、物聯(lián)網(wǎng)電子設(shè)備創(chuàng)新持續(xù)賦能。在此過程中，MCU性能不斷進階，16位、32位乃至64位MCU持續(xù)迭代更新，各種應(yīng)用品類層出不窮，越來越多的功能部件如存儲器、I/O端口、時鐘、A/D轉(zhuǎn)換，以及SPI、I2C、ISP等數(shù)據(jù)傳輸接口被整合。
ADI低功耗MCU產(chǎn)品賦能千行百業(yè)應(yīng)用
“每一個嵌入式系統(tǒng)都需要至少一個MCU，面對如今越來越多的智能化場景，MCU要求在短啟動時間和多種喚醒事件之間達到最佳的平衡，功耗則成為這類應(yīng)用最關(guān)鍵的制約因素。”李勇敏銳地指出隨著傳統(tǒng)應(yīng)用升級及新興市場帶動，低功耗MCU正不斷觸發(fā)其增長潛力。作為微控制器的一個細分市場，低功耗MCU主要面向便攜式設(shè)備、電池供電、能量采集等需要低能耗工作的電子產(chǎn)品，通常采用了與常規(guī)微控制器不同的設(shè)計方法和工藝選擇，以降低MCU的能耗和漏電流，從而使其工作更長的時間，為電池或能量采集等方式供電的設(shè)備提供更持久的續(xù)航能力。例如連續(xù)血糖監(jiān)測儀要求電池續(xù)航14天以上，智能儀表要求電池續(xù)航6年以上，地質(zhì)災(zāi)害監(jiān)測則要求環(huán)境自供電永久續(xù)航等，都需要MCU以極低功耗完成數(shù)據(jù)采集、信號處理等過程。
華雄集團總裁李志華表示：“事實上，低功耗MCU涉及的關(guān)鍵技術(shù)和設(shè)計挑戰(zhàn)非常多，從如何定義系統(tǒng)架構(gòu)、構(gòu)建平臺和MCU生態(tài)系統(tǒng)到數(shù)字電路設(shè)計，從工藝的選擇到模擬電路設(shè)計，從可靠性設(shè)計到低功耗設(shè)計，從應(yīng)用創(chuàng)新到滿足客戶各種需求等，每方面都對設(shè)計公司提出很高要求。“盡管現(xiàn)階段市場上的低功耗MCU百花齊放，但ADI還是憑借在低功耗與高性能等多方面的獨特優(yōu)勢，擁有很強的市場競爭力�！�
ADI非常重視低功耗MCU這一重要市場，目前針對汽車、消費、工業(yè)、醫(yī)療等多個領(lǐng)域已推出具有優(yōu)異低功耗性能的一系列產(chǎn)品。ADI低功耗MCU無論在活躍模式（ActiveMode）或睡眠模式（DeepSleepMode）等多個工作模式下都可以保持盡量低的功耗，甚至在外擴SRAM串口時的帶電功耗也非常低，這其中采用了大量的差異化設(shè)計創(chuàng)新思路，例如：活躍模式下MCU全速運行，不同的功能模塊可以進行獨立控制關(guān)斷或激活，從而實現(xiàn)節(jié)電效果；由于可穿戴設(shè)備大多數(shù)時間都處于休眠狀態(tài)，在睡眠模式下ADI低功耗MCU主核可關(guān)閉，但內(nèi)置的智能DMA控制器仍能正常工作，保證了系統(tǒng)設(shè)計靈活性的同時，將整體解決方案的功耗控制得仍然很低；為避免因時鐘源頻率過高導(dǎo)致功耗變大，MCU芯片集成了大約3-6個時鐘源，客戶無需配置外部晶振便可控制關(guān)斷用以喚醒設(shè)備外的很多外設(shè)模塊，使MCU漏電流盡可能小……