近期,瑞薩電子推出了自己的新一代16位通用型RL78/G23微控制器(MCU)并開始量產,進一步增強面向廣泛應用的8位和16位RL78 MCU。RL78/G23可兼容瑞薩當前通用RL78 MCU(如RL78/G13),同時改善功耗性能,滿足電池供電應用的需求。
此外,為應對市場需求,片上閃存容量增加至768KB,并大幅擴展片上外設功能,從而在增加功能的同時提升安全性并降低物料清單(BOM)成本。
憑借以上功能,全新RL78/G23非常適用于需要兼顧功耗和成本的各類應用,包括家居電子設備、遙控器和傳感器等物聯網終端設備。
新一代RL78/G23產品在CPU運行時實現44μA/MHz的功耗,并在停止模式下達到210nA(保留4KB SRAM),低于現有RL78 MCU功耗。此外,全新SNOOZE模式定序器(SMS)可使任何外設操作在睡眠模式下運行時無需激活CPU,顯著降低間歇性操作應用的功耗。此外,邏輯和事件鏈接控制器(ELCL)在傳統(tǒng)事件鏈接控制器(ELC)的基礎上增加邏輯功能,以便在創(chuàng)建多個事件條件鏈接的同時,繼續(xù)受益于ELC帶來的低功耗。
RL78/G23采用瑞薩獨有的電容式觸摸傳感器單元,結合卓越的高靈敏度和低噪聲特性,可用于實現基于手勢的非接觸式用戶界面(UI)。此款MCU還集成增強型安全功能,使開發(fā)真正安全的系統(tǒng)成為可能。其中包括證書加密所必需的真隨機數發(fā)生器(TRNG)、設備專有ID以及可由用戶指定的客戶ID。
RL78/G23的關鍵特性
RL78/G23可與瑞薩模擬和電源產品結合使用,以開發(fā)適用于各類應用的綜合解決方案。這些“成功產品組合”展示了瑞薩產品陣容的廣度和深度,目前已有超過200款解決方案可供選擇。
16位MCU是“雞肋”?發(fā)展空間遠超想象
目前市場的主流MCU當中,8位和32位是最大的兩個陣營。8位MCU靠性價比打天下,32位MCU則有強悍的功能來應對復雜需求。16位MCU在兩者中間,處于一個“高低不就”的地位,很多公司在產品規(guī)劃中,都已經不給16位預留位置。
當下市場,8位微控制器的功能逐漸強大,但是鑒于處理能力和可尋址存儲器有限,性能上存在固有限制,以致于高性能應用通常不會選用8位微控制器。另一方面,基于32位內核的系統(tǒng)對于這些應用往往又稍顯過火,尤其是導致不必要的功耗過大時。
位于8位和32位內核中間的16位微控制器既像簡單的單電源8位微控制器一樣功耗較低,又具有32位內核的部分性能和存儲器優(yōu)勢。如果應用不要求很多線程同時處理,存儲器要求也不太高,那么16位微控制器可以提供適當的性能水平并能顯著節(jié)能。
目前市場多數消費類設備追求較長的電池續(xù)航時間,企業(yè)如何設計出低功耗高續(xù)航的產品,對提高的用戶滿意度至關重要。
同時對于電池供電的物聯網 (IoT) 端點,延長電池續(xù)航時間可降低維護成本,提高可靠性。此類設備所使用的微控制器功耗相對較大,因此設計人員需要選擇并應用合適的架構以滿足這些應用的需求。事實證明,多數情況下16位微控制器正是最佳選擇。
圍繞瑞薩新一代RL78/G23產品的發(fā)布,瑞薩電子MCU解決方案事業(yè)部副總裁中西規(guī)章表示:“我們推出RL78產品家族已有10年,我很榮幸看到全新RL78/G23產品采用新工藝實現更低功耗,展現出瑞薩強大的技術持續(xù)創(chuàng)新力。展望未來,我們將繼續(xù)擴展RL78產品家族的第二代產品線,開發(fā)易于設計并更具成本效益的低端MCU,以滿足客戶不斷變化的開發(fā)需求。”
ROHM:堅定看好16位MCU
ROHM半導體(上海)有限公司設計中心主管姚玲玲:
“ ROHM還是相當看好16位MCU產品,一是這個內核是我們自己研發(fā)的,在日本有40年,在中國也有10年的時間,所以內核本身的把控性會比較強,會更合理地對它進行利用。另外,U8和U16其實差別不大,可以互相替換,16位功能更強,可以去覆蓋8位,以及一些簡單的32位應用 ”
此前,ROHM將主要MCU目標設定家電市場,家電市場對MCU的需求在多樣化,對抗干擾性和耐高溫要求也在增高,另外,出口海外的家電產品還要面臨嚴苛的安全要求。于是,ROHM的16位MCU在技術不斷升級,以應對這三方面的挑戰(zhàn)。
羅姆的16位MCU是在8位MCU的基礎上研發(fā)出來的,包括兩個型號和,前者主打抗干擾,后者主打低功耗。和很多MCU廠商直接從8位MCU跳到32位MCU不同,羅姆沒有跳過16位MCU,延續(xù)了日本廠商的“穩(wěn)扎穩(wěn)打”路線。除自身優(yōu)勢外,也是對中國市場的發(fā)展?jié)摿Φ某掷m(xù)看好!
ROHM半導體 系列
▲LAPIS原為OKI電氣工業(yè)集團下屬,2008年被并入ROHM集團
這款產品是ROHM通用16位MCU,按管腳和閃存配置劃分,共有120種。
其中,閃存范圍是16~512K,封裝管腳是16~100pin。整個系統(tǒng)分為內置LCD驅動和不帶LCD驅動兩種。簡單的小家電可選用不帶LCD驅動的,冰箱、洗衣機等大家電則推薦帶LCD驅動的。
環(huán)境溫度上可達到-40 ~+105°C,抗干擾能力較強,產品通過了-4-2標準,使用/1557參考板進行測試,結果遠遠超過-4-2的等級4的± 8k,達到了±30k。
8/32位元MCU成主流,16位元產品會終結嗎?
當下,在ARM核心的開放開發(fā)環(huán)境之下,企業(yè)研發(fā)人員利用32位元微控制器(MCU)開發(fā)應用的成本逐漸降低,芯片價格亦因為供應商眾多而隨之下降。同時,8位元MCU具備更低廉的價格,加上低階應用市場的規(guī)模龐大,因此,16位元MCU便被8位元與32位元MCU夾殺,很多企業(yè)在規(guī)劃中直接去除了16位元的產品規(guī)劃。
但實際上,對于許多低功耗、中等性能的電池供電嵌入式應用而言,開發(fā)人員可以選擇合適的16位微控制器,而非32位內核。在許多應用中,16位微控制器的功耗比32位內核低得多,卻仍然可以實現所需的性能。
同時,中國家電市場的格局也正在發(fā)生巨大的變化,除傳統(tǒng)大家電市場外,以洗碗機、破壁機等為代表的新興市場,國產品牌份額都在迅速擴張。同時對著隨著家電產品走向智能化,需要加入更多MCU擴展新的功能,中國廠商的崛起和智能產品的新需求對MCU廠商來說是巨大的發(fā)展契機。研究機構Acumen and 預測,2020年至2026年全球的家電市場將以7.5%的穩(wěn)定復合年增長率增長,到2026年將達到1.75萬億美元左右。
當我們把問題拋給核心的兩家供貨商,他們的回答也是一致的。
中西規(guī)章:我們后續(xù)將會繼續(xù)擴展RL78產品家族的第二代產品線,開發(fā)易于設計并更具成本效益的低端MCU,以滿足客戶不斷變化的開發(fā)需求。”
姚玲玲:“現在的產品仍然不夠低功耗,我們接下來會做一個更加低功耗的16位系列。另外一個方面,我們也會在16位MCU上做一些比較有市場針對性的功能調整,比如增加顯示功能和觸摸按鍵,近期我們還可能把語音功能加入當前的MCU當中去。”
多樣化的市場需求,才會催生出多樣化的產品供應,目前看起來兩頭受排擠的16位MCU產品,也許會在下一個風口絕境逢生!