20年轮回 MSP430金刚狼再次出击
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金刚狼,这是一个犀利的名字。以此为名的TI MSP430最新系列MCU,再次树立了低功耗MCU新标杆,比业内主流MCU产品功耗降低了50%。
“仅仅是工艺的调整难以满足功耗降低的要求,我们用了3年的时间对超低功耗单片机MSP430系统架构进行的新的设计,打造出了最新的“金刚狼”系列单片机,将在10月底正式推出。”TI半导体事业部MCU业务拓展经理吴健鸿高兴地告诉21ic记者。
铁电内存占据重要地位
一般来说,降低MCU功耗主要从三个方向做起,一是降低运行功耗,二是降低休眠功耗,三是提升唤醒速度。
正如吴健鸿所说的,金刚狼的超低功耗来自于对整个系统架构的优化。
首先是采用了超低漏电流工艺。通过TI混合信号超低漏电流工艺,引入多种全新的低功耗外设,在整个器件可适应温区内都保持低功耗。
其次是金刚狼采用了超低功耗的铁电内存(FRAM)。通过使用这种内存每位数据存储可以降低250倍,同时和传统RAM相比较,FRAM速度更快、更灵活,FRAM还具备100%的非易失性以及接近无限的擦写次数。
最后,金刚狼继承了MSP430系列MCU领先的低功耗系统架构、外设和完整的软件开发包。这让金刚狼站在了巨人的肩膀上。
金刚狼的超低功耗特性实际上是来自于低功耗内存、低待机功耗、低运行功耗、低外设功耗的综合。只有把这些地方都做到极致,才能实现金刚狼业内最低功耗的目标。
在这其中,FARM对于整个MCU系统功耗的降低占了很大的比重,铁电内存在MCU不用升压即可实现写入、读取,不但提升了速度还降低了功耗。下图是一个应用的典型运作周期功耗对此,从中可见FRAM对于降低MCU功耗起到的作用。
吴健鸿介绍说金刚狼已经是TI第二代具备铁电内存的MCU产品。第一代是代号FR57XX的产品。金刚狼是FR58XX和FR59XX。从第二代铁电内存MCU开始采用全新的金刚狼架构。
20年轮回第一应用首现热表
“今年是TI发布MSP430超低功耗MCU 20周年。非常巧合的是,TI 当年开发MSP430第一个客户重要应用是热表,现在金刚狼第一个客户也是热表。” 吴健鸿表示。
热表是一种典型的低功耗MCU应用,它首先要求MCU要有良好的环境温度适应性,一般情况下MCU工作环境温度在50-70度,这就很少有MCU在如此高的环境温度下能够保持低功耗;其次是要求能够实现15年不更换电池,一直保持工作状态。
如此苛刻的要求,一般的MCU根本难以胜任,MSP430这一20年轮回, 第一个客户都是热表是有着其内在关联的。
金刚狼的特点非常适用于各种“微控制”应用。在结构上,金刚狼已经做了整个结构上的优化,包括原生位操作支持、正交寻址、无需流水线更适合高效控制及判断和实时中断等。
随着金刚狼的发布,TI再次确立了MSP430在低功耗MCU领域中的领先地位。