MCU开启物联网新时代 ARM成最大赢家

在科技的高度发展下，现在的几十年，已可追上过去的几百年。而未来的几年，也能追上现在的几十年。由于运算与联网技术日新月异的引导，物联网肯定会在未来的几年，快步走入我们的生活之中。当然，身为物联网的核心零组件，只要随着物联网的商机爆发，都能顺水推舟走向市场顶峰。而其中，MCU就是最为核心的关键组件。

物联网让32位MCU出头天

尽管都是以运算为主要目的，然而仔细探究会发现，MCU的发展方向与一般PC并不相同。PC需求的是效能，也因此对于处理器的性能、指令周期与记忆容量的需求是没有止尽的。例如不断发展更快的处理频率、更多的运算核心、以及更高的内存等。

然而对MCU来说，就以物联网的使用需求来看，主要目的在于对物联网系统的信息收集与控制为主，所面对的都是单纯的数据数据，因此并不需要追求无止尽的运算效能。

事实上，英特尔早期就曾经研发出第一款MCU产品(即8051)，只不过该公司后来专注打造更高效能的处理器，使其成为PC产业的霸主。然而该公司并无法兼顾嵌入式系统的发展，而淡出的MCU领域。直到近期，英特尔发现嵌入式系统原来是个庞大的市场，比起PC还有更多的潜在商机，因此再度回马，投向嵌入式系统的怀抱之中。

目前包括8位、16位、与32位的MCU产品种类非常多，竞争厂商也多不胜数。由于MCU不断往更高阶的应用领域挺进，使得市场上也有观点认为，32位MCU在不久的未来，可能会取代掉8位MCU的地位。例如近期恩智浦(NXP)半导体就做出了该公司非常重要的新策略方向：主打32位MCU，来同时吃下从8位到32位的应用市场。

恩智浦半导体市场总监金宇杰指出，在过去的几十年中，8位MCU专门用于处理简单型的任务，关键在于其所提供的可靠与稳定效能。恩智浦目前已经打造出针对单纯的8位应用所设计的32位MCU。其优点在于提供了设计灵活度以及更低的成本价格，未来势将冲击成本低、需求量大的8位应用领域。而该系列MCU产品，未来在物联网领域中，也可望扮演重要的角色。

挟MCU以令物联网 ARM为最大赢家

在物联网领域中，MCU的活用绝对是关键。而众所皆知，不同MCU毕竟有其市场定位，这也是之所以在经历了20多年的市场洗礼之后，8位MCU依然还能生存的重要原因。因为在许多应用上，8位真的就足够了，反倒不需像处理器一样，追求过剩的硬件效能。

但不管如何，由于摩尔定律的加持，半导体技术的进展一直持续着，这也给了MCU产品不断进步的空间，32位产品的成本也逐渐逼近8位。由于成本差异不大，导致应用上的需求尽管只需8位产品，但采用32位产品来取代8位的情况越来越普遍。

当然，最大的关键，就在于ARM的出现。

回顾过去，发展MCU核心的厂商非常多，然而ARM的出现，使得多数厂商选择直接向ARM授权来开发MCU产品，暨快速又方便，省下自行开发的时间，也可加速产品上市。例如包括NXP、TI、ST、Freescale、Atmel、富士通、新唐等厂商的MCU，其核心便都来自ARM的授权。

当ARM推出Cortex系列之后，获得越来越多厂商的授权采用，这已经开始改变MCU市场的原有生态了。过去8位、16位、32位产品各自坚守既有市场。然而当越来越多产品都以Cortex为核心之后，这种32位MCU开始侵蚀低阶的8位市场。毕竟价格差异已经在可容许范围内，再者，也不会有用户真的在乎里头用的是几位的MCU，这使得拿32位MCU来替代低阶MCU的情况逐渐成为趋势。

尽管会有人质疑，这种拿大炮打小鸟的作法并不实际，然而只要能达到一样的目的，拿大炮的效果将会更好。未来物联网的应用中，32位MCU肯定将扮演要角。而ARM，挟MCU以令物联网，将成为物联网市场的最大赢家。

MCU+传感器 发挥最大效益

由MCU所一手撑起的嵌入式系统，随着物联网市场逐渐壮大之后，又返过头来拉拔MCU，使其效能更为精进。事实上，由于先进MCU的产品特性，能兼顾绿色节能与智能联网等需求，使其应用领域不断扩张。而为了满足更广大的应用市场，MCU厂商也积极在产品的功耗控制、成本降低、整合提升、效能强化等诸多面向下手，就是希望能让嵌入式市场中，有需要使用到MCU产品的用户，都能尽可能采用自家产品，来提高普及率。

ST产品营销经理杨正廉指出，事实上MCU的应用领域早就超乎一般人的想象，小至消费性电子产品，大到工控自动化、车用电子、安全检测与环保节能等各应用领域，都成为MCU发挥所长的重要市场。而MCU的特性，使其在新兴物联网领域中更是无往不利。

杨正廉认为，MCU走向32位，当然是个重要趋势，而ARM的Cortex系列核心扮演了幕后功臣。放眼目前市面上的高阶MCU产品，以Cortex-M4为核心的主流趋势正不断延烧，看中的，正是其所拥有的浮点运算与DSP功能。特别是在物联网的应用中，拥有联网功能将是必要。透过网络来收集各方讯息，并加以处理，以进行下一步的传递与控制，这些动作在Cortex-M4的运作之下，显得更加得心应手。

ST模拟、功率与微机电产品市场经理郁正德则提醒大家，在物联网中，关键组件除了MCU之外，另一个不可忽视的组件就是传感器。在物联网中所需进行判读的讯号，都需要透过传感器来进行撷取。少了传感器这个元素，物联网将不会存在。

而ST目前最大优势，就是同时拥有完整的MCU与MEMS传感器产品线。这让相关厂商在进行组件的采购上，更加方便，可进行一次性的购足。特别是在这个高度整合的时代，连不同组件本身都必须进行整合。目前ST已经提供MEMS传感器与MCU整合的单芯片，让有需求的厂商能有另一种新选择。

郁正德认为，将传感器与MCU进行整合，不应该说是一种趋势，而是一种新选项，让客户能根据预算、效能等需求，选择最适合的方案，同时也能让产品发挥最大的效益。

M0+打下物联网深厚基础

ARM所推出的Cortex M0+处理器，是让MCU产品真正全面走向32位的幕后功臣。仔细检视Cortex M0+这个处理器，这是ARM Cortex家族的新产品，其功耗仅约市面上常见8位与16位处理器的三分之一，原因与其所采用的90奈米制程有很大关系，使得功耗降低，而处理效能则有大幅的提升。

金宇杰解释说，M0+其实是将原有的M0加以升级，其定位是用来完全取代原有的8位处理器，当然兼容性与Cortex M系列所有产品都是一致的。M0+的问世，就是要让目前采用8位与16位产品的设计人员，能直接投向32位的怀抱。设计人员甚至可重复使用现有的编译程序与调校软件，就可快速上手。

当然了，在市场上，只要一提到『取代』这两个字，就特别敏感。一般人还是会认为，就算能够取代8位与16位的ARM处理器真的出现了，市场上也还是会存在既有的8位与16位处理器，要想一次到位全面取代，似乎总还是太过于理想。

金宇杰认为，这当然是个事实。未来一定还有人会持续使用8位与16位MCU。只不过关键在于，ARM Cortex M0+的问世，让目前市面上现有的8位与16位处理器，已不存在任何优势。

已有越来越多MCU大厂开始采用Cortex M0+来打造新一代的MCU产品。金宇杰说，由于Cortex M0本身就是走低阶产品定位，因此Cortex M0+核心主打的，也都是较为低阶的应用市场，例如物联网市场。

目前包括NXP、Freescale等大厂，都已经有M0+的产品线问世。至于中、高阶的应用市场，更有Cortex M3、M4等处理核心来满足市场需求，包括NXP、ST、TI与Freescale等都早已推出相关产品线来卡位市场。

Cortex M0+处理器同时也可在无线网络连接设备中，提供高效率通讯、管理和维护的功能，这也为物联网打下更为深厚的基础，同时它非常适用于工业和消费性电子应用。

联网接口缺一不可

在物联网的应用中，『联网』当然是最重要的目的之一。也因此，MCU能否拥有联网能力，就成为能否雀屏中选的指针。Atmel应用工程师Jeff Tsai说，MCU最重要的周边，就是I/O接口，以该公司的MCU产品为例，便拥有I2E(Interface to Ethernet)的功能，也就是MCU与以太网连接的接口，这让该公司的MCU特别适合物联网的应用设计。

Jeff指出，依据不同需求，MCU会支持包括I2C、SPI、RS232、USB与CAN等不同接口，这些接口已可满足工业控制、消费性电子装置、远距医疗、数字家庭与物联网等重要应用市场。特别是针对物联网，由于范畴十分辽阔，拥有多样化连接接口的MCU，对于实际应用上将更为有利。

结语

在物联网的框架之下，链接、智能与处理，是三大最重要的指针，也就是链接世界、赋予智能、快速处理的物联新时代。而新一代的MCU打着智能嵌入式大旗，提供更优异的运算效能，正好可以一举满足物联网串连全世界的雄心。

当然，在目前MCU普遍『泛ARM』的情况之下，如何做出差异化，让自家MCU产品更有吸引力、更具卖点，将是各MCU大厂未来在前进物联网一途上的重要课题。

智能商机引爆 微软全面布局

智能手机、平板计算机可说是全球市场最受欢迎的消费性产品，其具备连网、多媒体播放的功能，且能够更聪明的满足人们的需求，让消费者体验到智能化产品的便利性。如今，这股由智能手机掀起的智能风潮也吹进嵌入式系统，形成智能系统。

Windows Embedded 8上市 锁定智能系统市场

智能系统应用范围广泛，从零售业、制造业、金融服务业、医疗、汽车等行业都可以透过智能系统，增加工作效率。微软Windows Embedded产品管理总监John Doyle指出，在微软的服务器、平板计算机、PC、智能电话四大主要业务中，其设备数量加总起来还未及嵌入式智能系统的设备数量，「毫无疑问的，嵌入式设备将有机会变成微软最大的业务，这也意味着未来几年将有巨大的发展机遇。」

「这些数据就像是一种货币，将对整个产业带来巨大的影响，」John Doyle说到，但是该如何管理这些数据，并从大规模的数据库中，实时找到适合的数据，将之转换为具有价值的数据，进而提升业务生产效率，就必须得仰赖嵌入式系统才能够完成。也因此，垂直解决方案供货商意识到，光只有嵌入式设备还不够，还必须让它具备智能且可管理的功能。

因此，未来智能系统市场庞大，John Doyle指出，即使现在还未使用智能系统的终端客户，未来也将会往智能系统迈进，而Windows Embedded 8的发表即是为此作准备，同时也推动产业朝向智能系统发展。

六大属性建构智能系统

然而，要建构一套有效的智能系统过程相当复杂，除了要有嵌入式设备外，还得确保这些设备彼此之间、并和整个企业能够互相链接，过程中将会产生多方面的要求。为此，微软和同样致力于推动智能型嵌入式系统的英特尔及IDC等合作伙伴共同制定智能系统的六大属性，包括互联性、安全性、身分认证、可管理性、用户体验及分析能力。

以可管理性来说，智能系统依照不同行业而有不同的生命周期，从5年、10年甚至到30年都有可能，管理上的灵活性及高度整合性显得更为重要。

为了提供容易管里的平台，微软将Windows Embedded的开发流程统一且单一化，不管是PC、手机、平板或不同行业的特殊设备在基础开发流程上都是一样的，而其关键点就在于Visual Studio。Visual Studio立足在装置与云端架构之上，可以建立分布式应用程序，让研发人员即可在单一的平台上进行从装置到云端的建置工作。

因此同样的，客户也可以透过一个管控平台，管理各种不同的设备。让IT人员面对这些长短不一的生命周期时，可以简单的对上市的所有设备和系统进行管理。