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MCU未来世界的想像与界限
 

【作者: 歐敏銓】2003年02月05日 星期三

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和动辄32/64位元、频率冲上GHz、制程向0.13微米以下挑战的CPU相较下,目前仍以8位元为最大宗、主要采用0.5微米制程的MCU似乎显得小巫见大巫了。但从整体的电子市场来看,强调高速、大量资料运算的通用型电脑其实只是少数,多数的电子产品只需要专属而单纯的功能,这时,具体而微的微控制器正是最好的选择。



目前MCU的全球年出货量已突破五十亿颗,这是CPU所难以望其项背的,但MCU正面临性能升级的强大压力,却也是不争的事实。最主要的市场驱力来自于Internet的普及。除了让人与人之间能无远弗届地连结外,Internet的世界正在蕴酿着另一波的高潮,也就是进一步达到人与设备、甚至是设备与设备之间的无障碍沟通,以实现远距数据存取、网路控制、应用升级,乃至于分散式协同工作等功能。



当愈来愈多的设备被赋与IP,也就是具有上网功能时,人类与电子产品的关系将有更大的想像空间。从家居的看护、娱乐到各个家电的摇控,到跨国工厂制程中的即时数据收集、由中央伺服器统一运算回馈,或让公共场所的路灯系统变得智慧化,进而可以预告下一个路灯该明或灭。这样的未来正在一步步的接近中,已有愈来愈多的16位元及32位元MCU将乙太网路连结视为必要功能,这种情况预料也会在8位元的MCU上发生。



然而连结只是第一步,接下来电子设备还会要求更高的频宽,以接收更多元的多媒体即时讯息。此一需求已在手机、STB、DSC等影音产品身上看得到,而为了挑起这个大梁,MCU得与另一个处理器核心──DSP衷诚地合作:由DSP来处理密集的音频、视频数据,整个系统的控制则交给MCU来负责。目前业界正积极寻求更符合成本、功能效益的一体化DSP/MCU方案,包括面板上的双晶片组合、采用单封装的双裸晶模组(MCM),以及将DSP功能整合到MCU中,或将MCU功能整合到DSP中,但最佳化的结果仍会因不同的产品定位而有差异。



除了上述挑战外,为了减少元件、降低成本,尽管MCU本身已是具体而微的系统单晶片,但未来仍会被要求把更多的系统资源整合在一起,例如更复杂和快速的标准介面、更高的内嵌记忆体容量,以及在可程式化的条件下,提供可配置的数位及类比性能,如动态滤波器、放大器、D/A、A/D等。要达成这些要求,业者不仅要具备更高阶的硬体设计能力,还得同时提供更便利的开发平台或工具给客户,并更深入的参与客户的产品开发流程。



诚如业界常说的,「人类的想像力有多宽广,科技的发展就有多宽广」,即使是一颗小小的MCU,也能创造无穷的惊奇与便利。但人类是否可因此自命为「造物主」而为心所欲的创造呢?或者说你会愿意身处在一个电子狗、人造人四处环绕的世界吗?甚至,有一天科技产物的能力远远超过人类的想像力时,我们又该如何自处呢?看来想像力或许没有极限,但该有其界限吧。



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