MCU从“摩尔定律”到“后摩尔定律”

　　MCU从“摩尔定律”到“后摩尔定律”

　　从事MCU(单片机)市场业务20多年，一路走来，不断碰到各种各样的惊喜和感叹，关于IC呈几何级规模增长的“摩尔定律”神话一直在演绎着。从需要外加程序存储器的MCU，到OTP(一次可编程)及可紫外线擦除的单片MCU，再到带Flash(闪存)、可无限次修改程序的MCU;从多片机到单片机，再到SoC(片上系统)的MCU;从复杂、多机器周期指令，到精简、单机器周期指令，再到多核可并行处理多任务的MCU;封装越来越多样，速度越来越快捷，功耗越来越低，体积越来越小，功能越来越强大，应用越来越广阔，工具越来越简易。而随着全球各种物价的持续上涨，MCU的价格却从开始的上百元，到几十元，再到现在的几元人民币，几乎就是一棵白菜的价格了!

　　2005年，国际半导体技术路线图(ITRS)提出了“后摩尔定律”的概念：半导体业除了会延续摩尔定律对集成度、性能的不断发展外，还会利用更多的智慧和技术，例如模拟/射频、高压功率电源、MEMS传感器、生物芯片技术、系统级封装(SiP)、三维(3D)集成技术，以及更优化智慧高效的结构、更灵活巧妙的软硬件融合的体系、更面向应用的简捷组合，以提供具有更高附加价值、更节电环保、与用户及应用更友好界面的MCU系统。ARM 32位Cortex-M0及市面上很多新型MCU的问世正是体现了此特点，通过采用新的架构和新的体系，巧妙地融合了前面的成果，尽量减少低效及冗余部分，使芯片在不增加内部集成度的情况下，就可以大大提升电路的性能。

　　Cortex-M0会是8位MCU的终结者?

　　现在已经有很多公司推出了基于M0系列产品。可以说，过去10年8位机各领风骚，但总量一直是独占鳌头的平衡局面已由M0打破了。估计经过半年或一年的设计磨合期，如果不出现8位机的价格及新品大的调整，2011年底之前，8位机的总体订单将会出现明显的下滑。

　　但是技术产品领域一直都是在此消彼长的竞争中发展壮大的，更是在适者生存的市场中被选择而成长的。因此，工艺技术、价格服务、性能品质、优化结构、独到适用、时机火候、创新潜力、管理金融、好坏消息等很多因素，都会对产品的市场竞争力产生重要的影响。所以，现在不应该就断言M0会是8位MCU的终结者，起码短期数年内，很多针对用户、口碑好、价格有空间、有推陈出新能力的系列及型号还是应该可以站稳脚的。

　　51架构需要变革

　　MCS51、8031、89C51等51单片机曾领风光。但由于51核的结构及8位系统的束缚，使之在多媒体及通讯等产品的应用上存在速度、资源、接口等诸多方面的瓶颈。如果此现象一直延续下去，51就会以越来越快的速度失去市场的接受。

　　但恰恰是，半导体行业是最可以产生奇迹的地方。例如国产SH32BD51X新型的51系列单片机，实际上只是在外表穿了一身兼容51标准指令集的外衣，其内部的一切都已与原来的51系列单片机毫无关系了。它是利用软件硬化的构想，不仅包含32位的51指令集的硬件指令译码器，还将许多与超强的音视频、外设、外存、LCD驱动等集成在芯片中。此芯片有望使我们实现哪里有LCD(液晶显示器)，哪里就可以出现声色并茂的动感画面和信息。

　　今天，这一新架构使51系列就像一百多年前的Mandarin(中国普通话)，由于国力不强，会的人再多，外面也少有人敬佩你、学习你;一旦你拥有了强大的实力，你的语言才会变得真正有分量和生命力。而51这种三十多年的老指令集，若在新的架构体系的支撑下，可使无数人脑中的原有知识又重新焕发了活力，这无疑是对“摩尔定律”的一种新诠释，用另一个智慧的方式使51在新时代焕发了新的生命力。