账号:
密码:
最新动态
产业快讯
CTIMES / 文章 /
车用MCU/CPU竞合发展分析
MCU厂调整产品组合刻不容缓

【作者: Adib Carl Ghubril】2012年12月12日 星期三

浏览人次:【3477】

由于消费者对个人数位装置的喜好近乎狂热,在电脑上常见的互动模式正逐渐为汽车所采用。现在消费者驾车时,期望能够体验到与智慧手机及平板装置相同的数位内容体验。


这意味未来的电路设计将加入更多功能强大的处理器,这可能造成车用微控制器(MCU)成长停滞,趋势甚至会延烧到其他车用子系统。因此,微控制器相关业者必须扩充产品组合,以填补高阶微控制器与嵌入式微处理器两项产品之间的空缺。


「苹果手法」的学习曲线影响购买决定

消费者对驾驶汽车的使用者体验预期升高,促使汽车制造商提供互动式资讯娱乐解决方案,此时便必须要有高水准的软体作业系统。


不论是用手指在迷你电脑萤幕上滑动以浏览图示选单,或是下达语音指令,我们都期望与电脑进行某种程度的互动,并把这种即使在行进间也能透过智慧型手机完成任务的数位内容消费模式应用在汽车上面。


汽车代工业者必须因应下列两大使用者体验:首先是驾驶体验,其次是资讯消费体验。资讯与汽车、旅程、以及娱乐并没有关系(也就是所谓的资讯娱乐系统);重点在于如何呈现、操作与利用这些资讯。


过去四年间,苹果iPhone已在这方面立下最佳标竿,手机制造商亦纷纷起而效尤,已对各类市场的使用行为带来全面性影响。 「苹果手法」的学习曲线因而平稳,撼动了消费者对数位讯息的看法。现在消费者在关连性市场(adjacent market)如汽车等在决定是否购买时,考虑的是无须浪费时间习惯其它数位资讯,而让学习曲线尽量平稳,只要采用现有的熟悉自然方式即可。


也因此,车用处理器制造商必须提供资源更加密集且处理能力更高的软体作业系统,而这些作业系统要能支援类似智慧手机的使用者体验,例如透过语音辨识、触控、悬空移动( hover)甚至眼球来操控的绘图介面与多元输入(multimodal input)。


这些高阶作业系统(HLOS)可用来驱动嵌入式系统(例如嵌入式Linux或Windows CE),也可以透过设计支援更多以使用者为中心的系统,使之能下载应用程式并提供互动性更强的体验,像完整Linux Kernel与Android所支援者便是。


晶片制造商所提供的产品线,必须全面符合处理器的要求并能够解决相关需求(见图2)。因此他们必须同时提供单核心与双核心处理器(由同步架构且完全相同的中央处理器所构成,或者是一个中央处理器加上一个数位讯号处理器,抑或两个非同步架构的中央处理器),以便支援高阶基础架构系统与运算平台(不论是否属于行动范畴)。


传统嵌入式不再符合经济效益

汽车子系统的代工业者必须针对新的操作系统进行设计,这类系统拥有更强大的处理器和更多的记忆体,汽车业者需开发出运行其上的软体应用程序。


图3列出了所有的处理器种类,从8位元、16位元与32位元微控制器一直到32位元嵌入式微处理器(以及旗舰型32位元微处理器),以及它们在三种功能特性下所能支援之范围。


8/16位元微控制器是最小的处理装置,每秒百万指令(MIPS)所消耗的电力往往也最少、具有定量时序功能,且内建应用程式所需的所有功能区块,因为记忆体需求极低,所以能轻易地和其他电子电路系统整合,以供特定应用程式功能所利用。 32位元处理器则属于功能范畴的另一极端。


不论属于嵌入式与否,微控制器与微处理器的分别在于是否内建记忆体 — 同时包括SRAM与flash(ROM);微控制​​器有内建记忆体,微处理器则无。


不过因为效能越高耗能也越高,系统越高阶所须记忆体越多,整合程度也更低,因此设计上便必须有所妥协,因为记忆体密度只要超过某种程度,整合便不再符合经济效益。


我们建议车用资讯娱乐系统设计者必须摆脱传统的嵌入式特色并采取下列做法:


o 迎合多媒体需求而舍弃定量时序


o 向处理效能靠拢,降低耗能的重要性


o 放弃全面性的晶片整合以指定更多记忆体


32位元嵌入式微处理器打入车用市场

要提供车用代工业者更强大的处理器则必须修正产品规划,晶片厂商必须考虑微控制器与微处理器之间的平衡,以及相关市场中可能出现的市占率消长趋势。


图4也显示出应用前景逐渐对产品发展路径的变化产生影响,各种微元件也因此对低端市场下游产生带动作用。


单核心且记忆体密度低的32位元微控制器,现在要与8位元与16位元产品竞争。同样,32位元嵌入式微处理器则逐渐打进向来以32位元微控制器为主的次级区块,例如汽车用来驱动中控台的电子设备,提供资讯与娱乐的应用程式即透过这些设备运作,对绘图处理与连网功能都有极大的需求。此外它也逐渐打进消费产品市场,例如「白色家电」中,现代化高科技厨房用具就具备了完整的图像式使用者介面。


32位元嵌入式微处理器打入车用市场的速度已非32位元微控制器所能抵挡 — 即使后者配备能运作两套作业系统的非同步双核心。这个现象是因为就经济效益而言,32位元微控制器的记忆体密度无法支援这样的设计。


此一趋势可望延续,也就是说那些需要更多记忆体的高阶使用者介面,将由一个嵌入式微处理器再加上一专门针对低阶功能的微控制器来支援。


结论

同时生产嵌入式处理器与微控制器的公司,因其产品线较具跨界优势,将成为高阶微元件扩充至低阶市场趋势下最大受益者。不过尽管如此,微控制器制造商仍须提供更多产品,以支援并不一定须要内建记忆体与弹性足以管理外部记忆体的拓扑。否则,这些制造商在设计上将会败给能够提供更完整选择的对手。


微控制器制造商必须立即调整产品发展路径,并规划在接下来18个月内迈入异质性多核心微处理器试产阶段。 (作者为Gartner半导体部主任分析师)


相关文章
打开讯号继电器的正确方式
生成式AI助功率密集的计算应用进化
AI赋能智慧制造转型
生成式AI刺激应用创新 带动软硬体新商机
台湾AI关键元件的发展现况与布局
comments powered by Disqus
相关讨论
  相关新闻
» 国科会建成沙仑AI产业专区 盼引外商打造亚太研发重镇
» 台湾智慧医疗前进欧洲 跨域展现强实力
» VicOne与ASRG联手提供情报网 制定全球汽车产业安全标准
» 产学医专家共议AI医疗未来 健康照护汇聚创新能量
» 工研院IEKCQM:制造业趁势AI成长6.47% 半导体产值2024年首破5兆


刊登廣告 新聞信箱 读者信箱 著作權聲明 隱私權聲明 本站介紹

Copyright ©1999-2024 远播信息股份有限公司版权所有 Powered by O3  v3.20.1.HK86ID7JGGYSTACUK0
地址:台北数位产业园区(digiBlock Taipei) 103台北市大同区承德路三段287-2号A栋204室
电话 (02)2585-5526 #0 转接至总机 /  E-Mail: webmaster@ctimes.com.tw