Microchip为单片机低功耗树立新标杆

现在，设计单片机（MCU）的门槛看似越来越低，但做好单片机越来越难，低功耗就是一大挑战。

昨天（2012年1月10日），Microchip（微芯公司）发布了具有低功耗休眠模式和业界最低工作电流的16位MCU，扩展了其XLP PIC MCU产品线。为此，笔者电话采访了Microchip总部——美国亚利桑那州的先进单片机架构部的产品营销经理——崔勇。



设计人员常常需要开发电池寿命接近最终产品使用寿命的应用。凭借150 μA/MHz的运行电流、众多的低功耗模式，以及支持RAM保存的最低330 nA的低功耗休眠模式，PIC24F“GA3”MCU可以通过减少应用消耗的总功耗，最大限度延长电池寿命。为了在主电源切断时让应用的实时时钟继续运行，V_BAT引脚可仅以400 nA进行备份供电。此外，从V_DD到V_BAT电源引脚的转换会随V_DD的断电自动发生。

崔勇称，Microchip主要采用4类超低功耗技术：

*工作电流（动态功耗）降低，150 uA/MHz，是业界16位闪存单片机中，电路i消耗最低的。

*增加了RAM保存----300nA电流，是Microchip新引进的一项功能。是介于静态功耗中的睡眠与深度睡眠之间的模式，因为深度睡眠时，一些数据不易被唤醒，而RAM保存既保证了低功耗，又方便数据唤醒。这是根据客户的市场反馈做出来的，可以应用于自动抄表，一天自动抄表只需要2-3次，大部分时间是深睡眠；还有家用血糖仪，用针刺取指血，一天顶多测2-3次。

*V_BAT电池备份和RTCC----400 nA电流。利用V_BAT对片上实时时钟日历进行电池备份。

*6路DMA通道----进一步降低了CPU负载。


照片 Microchip先进单片机架构部 产品营销经理 崔勇

笔者认为，Microchip的PIC24F“GA3”16位闪存MCU系列，不仅扩展了其超低功耗（XLP）家族的产品线，而且为单片机的低功耗树立了新标杆。

                                 应 用 案 例

此外，凭借这些特性，再加上集成的LCD驱动器和许多其他外设，PIC24F的“GA3”器件能够实现高效、经济的设计，包括消费类（如恒温器、门锁和家庭自动化）、工业（如安防、有线和无线传感器及工业控制）、医疗（如便携式医疗设备及诊断设备），以及计量市场（如电子仪表、能源监测、气/水/热表及自动抄表）等。



例如，宾馆饭店的恒温器的屏幕较大，在低电流休眠模式下驱动LCD，在99%的工作时间下，比其他同类16位MCU功耗降低30%，V_BAT引脚节省了电池更换时间。


照片 宾馆饭店用恒温器

                  自 有 核 的 优 势

在ARM席卷嵌入式世界的愿景下，世界最大的8位通用单片机厂商——Microchip为何仍岿然不动，坚守自己的PIC单片机架构和继续发展其XLP（超低功耗）技术？崔勇说，这样的好处是可控自己的核和产品的演进路线，因为现在市场发展很快，这样才能为客户提供更好的性能和降低整个系统的成本，为用户带来更大的价值。同时，ARM单片机也带来了产品同质化问题，单片机供应商的价值空间被挤压了。

笔者询问道：Microchip的工艺制程是多少？崔勇称，从工艺的角度来讲，Microchip有 0.25、0.35 还有0.18微米, 也提供130nm或90nm的产品，各种工艺都有。但用户不一定要追求先进的工艺，有些市场如果用0.35或0.25微米满足需求，就没有必要一味追求90nm或130nm。要根据需求去选择。而工艺越高，漏电也越厉害。所以这是一个平衡的问题。如何去权衡高级工艺和漏电。比如可以选择一些低功耗的功率，或者在高功耗功率上加一些新供电方式去控制。

据悉，作为通用单片机供应商，Microchip在全球有六七千个客户。