8位和32位MCU的博弈——天平的平衡点在哪里

随着ARM处理器架构的兴起和32位微控制器的广泛应用，人们很容易假设，随着32位处理器芯片的价格和功耗的下降，采用8位MCU进行设计已经变得越来越没有竞争力了。

但现实情况并非如此。Atmel、Microchip和意法半导体等芯片供应商比以往任何时候更致力于完善和升级自己的8位微控制器，并正为其添加高性能外设和扩展开发工具。

所谓“两手都要抓，两手都要硬”，Atmel似乎深谙其中的道理，为了巩固微控制器市场的地位，近日，Atmel在北京召开发布会，推出了全新的8位AVR MCU和32位微控制器平台。

同时发布8位和32位MCU产品，既能够向新客户表明，Atmel一直紧随市场的发展趋势推出性能和质量俱佳的32位MCU，也能够老用户证明，Atmel并没有放弃8位市场，8位MCU在未来的很长一段时间能都会继续存在。

Atmel高级产品经理Bjorn Brandal

8位和32位MCU发展良好

在很多人看来，32位MCU已经逐渐成为主流市场，8位正在被淘汰，但是市场反应真的是如此吗？

自20世纪70年代早期面世以来，8位微控制器已成为电子行业广为应用的器件。但是，技术进步通常有这样的规律：一旦有更先进的技术出现，旧技术就要让位给新技术。 

尽管更复杂、更强大的16和32位器件出现，并且这些器件也带来了性能优势，但8位MCU市场却继续壮大。

那么，为什么8位MCU依然活跃在当今市场上呢？其实有很多理由解释为什么该器件现在依然受欢迎。改良的功能，更多的外围器件，具有竞争性的成本8位MCU的功效得以继续增长，归因于提高的生产量和改进的性能水平。

随着目前MCU芯片尺寸的缩减，尽管出现了更强大的模拟外围器件（如温度传感器）和通讯能力（如红外线传感装置和射频功能），终端用户器件还是可以利用更少的部件制造完成。系统材料成本降低了，从而导致生产终端用户系统的费用降低。

现代8位MCU性能的改善以及外围器件的增加已开拓了新的市场机遇，特别是在消费电子和工业控制领域。

今年，随着全球经济持续好转，带动工业与汽车产业客户销售反弹，微控制器(MCU)领域正经历全面的复苏态势。

这并不仅仅发生在32位 MCU 市场，8位领域也历经巨大的成长。整个MCU产业在今年第二季几乎都表现出优于预期的结果，这样的趋势还可能持续到未来几年。

根据IC Insights的调查报告，2014年的MCU销售预计将成长6%，达到161亿美元，创下历史新高记录;接着在2015年与2016年，将分别成长7%与9%。出货量预计也将带来更多利润，较去年成长12%，达到181亿套。

随着移动通讯与嵌入式设备的流行，强调高效能、低耗电的应用处理器纷纷进驻各种3C消费电子与便携式智能产品，而功能简便且超低功耗的MCU，以更简易的硬体架构与超低成本，应用在各种不同的领域，包括：可穿戴、家电、车用电子、遥控器、场域监控、工控、无线感应网路(WSN)等各种物联网 (IoT)的应用。

megaAVR系列紧盯8位市场

熟悉开源硬件的人一般都知道Arduino，而Arduino和Atmel的关系可以用一句话来形容——公不离婆，秤不离砣。

一方面，Arduino充分发挥了Atmel 8位AVR微控制器的性能，这个低成本的嵌入式电脑板赋予8位微控制器新的意义。

现在，通过在低成本嵌入式计算平台Arduino的设计中采用8位微控制器，许多爱好者/专业人士对他们的第三代微控制器表现出越来越大的兴趣。

 “现在，该megaAVR系列8位微控制器获得了使用我们的爱特梅尔Studio生态系统的专业设计师、那些AVR铁粉和Arduino社区中的爱好者以及创客的高度认可。”Atmel高级产品经理Bjorn Brandal如是说。

8位微控制器的吸引力不仅体现在高性价比上，与32位微控制器比较，它提供8/14/20引脚的封装，价钱更便宜，设计更简单。

例如，爱特梅尔XplainedMini8位开发平台的价格还不到9美金，这款开发板的吸引力在于它可以连接到任何Arduino板上，这样可以简化开发工作。

厂商也升级了开发工具，以匹配8位MCU日益扩大的高性能应用。megaAVR 8位MCU得到了Atmel的开发生态系统的全面支持，其中包括Atmel Studio 6.2，后者是一个集成开发环境，用于开发和调试基于Atmel | SMART Cortex-M和Atmel AVR MCU的应用。

Bjorn Brandal介绍说，超高的性价比和便捷的开发工具使得megaAVR系列逐渐发展壮大。自mega168系列于2002年推出以来，Atmel已售出了近10亿件该系列MCU，该系列已成为当今市场上的Atmel 8位AVR MCU。8位megaAVR MCU适用于从爱好者、DIY和创客社区到专业人士、资深设计人员的各级工程师，是汽车、工业、消费电子、白色家电等各类应用的理想选择。

Atmel的新一代megaAVR MCU具备前几代产品的所有优势，其中包括可实现无缝升级的简单易用的接口以及与现有8位megaAVR MCU的二进制兼容性。

Atmel微控制器业务部高级营销总监Oyvind Strom 表示：“作为8位MCU的市场，Atmel致力于为我们广泛的MCU产品组合不断增添易用的创新产品。凭借我们在MCU领域积累的20多年经验，我们今天很自豪地推出第三代8位megaAVR MCU。该系列MCU已获得爱好者、AVR Freaks™创客社区、Arduino社区、使用Atmel Studio生态系统的专业人士等众多社区的高度认可。”

Atmel | SMART开拓32位市场

Atmel | SMART出现的时间并不长，今年6月，Atmel 才宣布推出基于ARM 的全新品牌微控制器Atmel | SMART，但是在此之前，Atmel就已经推出过很多基于ARM的32位MCU。

基于ARM的Atmel | SMART微控制器为智能连接设备提供了一个迎接无线连接、高能效和物联网时代的平台，其中包括嵌入式处理器、连接以及软件和工具，旨在加快开发速度，并以更高成本效益将产品推向市场。 Atmel | SMART 微控制器将功能强大的 32位ARM内核与行业的低功耗技术和智能外围设备融合在了一起。

新推出的SAM L21系列的功耗仅为市场上同类产品的三分之一，是新平台上的首个产品系列，采用Atmel专有的picoPower技术拓展Atmel | SMART 32位基于ARM内核的产品组合。

运行EEMBC CoreMark基准测试的结果显示，Atmel的SAM L21系列在活动模式下实现了40µA/MHz的超低功耗，在32kB RAM记忆保存以及实时时钟和日历的情况下仅消耗不到900nA的电能，在深度睡眠模式下仅消耗200nA的电能。凭借频繁的唤醒次数、事件系统、Sleepwalking和创新型picoPower外设，SAM L21超低功耗系列是手持设备和电池供电型设备的理想选择，适用于物联网、消费、工业、便携医疗设备等应用。

除了超低功耗之外，新的平台还具备全速USB主机与设备、事件系统与Sleepwalking、12位模拟、AES、电容触控传感等特性。

预计到2020年，物联网市场的设备总量将达到200亿件，因此为了驱动这些应用，市场需要功耗更低、不会增加电网负荷或无需频繁更换电池的MCU。Atmel的Atmel | SMART平台专为这些应用而设计，可以将电池续航时间从数年延长至数十年。

基于Atmel SMART ARM的微控制器为物联网、无线和高能效时代的智慧联网设备提供了一个平台。这些解决方案包括嵌入式处理和连接解决方案以及软体和工具，旨在提高产品开发的速度和成本效益，将同类的产品投入市场。Atmel SMART MCU结合采用了强大的32位元ARM核心和先进的低功耗技术及智慧周边设备。

ARM的物联网事业部总经理KrisztianFlautner表示，“ARM mbed物联网设备平台简化了下一代物联网设备和云服务的开发与部署。Atmel的无线技术与mbed平台的融合使物联网开发人员能够快速创建跨越网状网络与云服务进行通讯的设备。这将大大加快物联网在消费和工业市场的发展。”

Atmel通过超高的性价比和忠实的用户群体，为其特有的8位和32位MCU树立了良好的品牌形象力，吸引了大量用户持续使用其产品，也保证了自己在MCU不可动摇的地位。

但是需要知道的是，MCU毕竟有其市场定位，这也是之所以在经历了20多年之后，8位MCU依然还能生存的重要原因。

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。我们有理由相信在不久的将来32位MCU可能会取代8位MCU。