德州儀器MSPM0 MCU:性能和成本的挑戰(zhàn)與突破

據(jù)研究機(jī)構(gòu)統(tǒng)計(jì)，2023年全球MCU出貨量預(yù)計(jì)將達(dá)320億片。歷經(jīng)數(shù)載更新?lián)Q代與發(fā)展，MCU如今在家電、汽車、工控等各個(gè)產(chǎn)業(yè)中發(fā)揮著重要作用。然而，隨著電路設(shè)計(jì)日益精細(xì)化，系統(tǒng)性能提升需求愈發(fā)強(qiáng)烈，現(xiàn)有8位、16位MCU難以滿足市場需求，急需新的技術(shù)突破。

在此背景下，德州儀器（TI）推出了32位MSPM0系列產(chǎn)品，憑借其強(qiáng)大功能和可擴(kuò)展性，助力終端產(chǎn)品提升性能、降低能耗、增強(qiáng)集成度和安全性，適用于智能家居、物聯(lián)網(wǎng)以及工業(yè)控制等多種應(yīng)用場景。

MSPM0 MCU采用Arm Cortex-M0架構(gòu)設(shè)計(jì)，自2023年3月上市至今已有十多年歷史。為何此時(shí)推出市場成熟度較高的M0系列芯片？這是該系列產(chǎn)品需要解答的首要問題。經(jīng)過一年多的市場檢驗(yàn)，MSPM0系列產(chǎn)品在通用性、性價(jià)比、可擴(kuò)展性、低功耗、易開發(fā)等方面表現(xiàn)出色，贏得了工業(yè)、汽車、消費(fèi)電子等領(lǐng)域客戶的廣泛認(rèn)可。

TI的MSPM0系列MCU在發(fā)布之初提供G和L兩大子系列：G系列運(yùn)算速度快，芯片支持的頻率更高；L系列能感知更低的電流，更適配傳感器應(yīng)用，因此支持的頻率相對(duì)較低。此外，該系列產(chǎn)品還提供從8kb至128kb的閃存容量選擇，以及從16到64的引腳封裝選項(xiàng)，為客戶提供了廣闊的選擇空間。自MSPM0問世以來，產(chǎn)品線持續(xù)擴(kuò)充，今年，德州儀器憑借深厚的嵌入式技術(shù)積淀和對(duì)8位及16位MCU市場技術(shù)挑戰(zhàn)的敏銳洞察，推出了基于創(chuàng)新制造技術(shù)和先進(jìn)工藝節(jié)點(diǎn)的MSPM0C110x系列微控制器，該系列產(chǎn)品主打超小型封裝，同時(shí)保持了極具競爭力的價(jià)格，在各類空間受限的應(yīng)用場景中獨(dú)樹一幟。

截至目前，MSPM0共推出超過100款產(chǎn)品，覆蓋不同封裝、引腳數(shù)、溫度范圍及模擬、通信等外設(shè)，且同封裝產(chǎn)品之間引腳兼容。同年12月，德州儀器新推符合AEC-Q100標(biāo)準(zhǔn)的MSPM0 MCU，以滿足車身電子產(chǎn)品的應(yīng)用需求。

智能設(shè)備需求不斷增加，尤其在物聯(lián)網(wǎng)、工業(yè)及汽車領(lǐng)域，使得要求更高效率的微控制器（MCU）顯得尤為重要。微控制器中的低功耗產(chǎn)品MCPM0憑借其出色的節(jié)能性能脫穎而出。它所消耗的能量主要由動(dòng)態(tài)功耗和靜態(tài)功耗組成，前者主要來自CPU和外設(shè)運(yùn)行時(shí)的電流，后者則主要源于關(guān)閉狀態(tài)下的模擬電路和數(shù)字電路的偏置電流與漏電流。

為了進(jìn)一步降低能耗，TI采取了雙管齊下的策略：在動(dòng)態(tài)功耗方面，MCPM0能夠迅速進(jìn)入低功耗模式，減少不必要的電力消耗。此外，它還提供了多種時(shí)鐘源、時(shí)鐘頻率和電源域，讓用戶可以根據(jù)實(shí)際需求靈活調(diào)整功耗模式。在靜態(tài)功耗方面，MCPM0會(huì)自動(dòng)關(guān)閉閑置模塊，并在適宜的工作頻率和模式下使用這些模塊，達(dá)到最佳的節(jié)能效果。

除了硬件設(shè)計(jì)，MCPM0還運(yùn)用了調(diào)整條件代碼執(zhí)行、非阻塞編程、優(yōu)化代碼大小等軟件編碼策略，以及針對(duì)MCU電源、電阻器、電容器、電源IC等部件的節(jié)能調(diào)整，全面優(yōu)化了整個(gè)產(chǎn)品的功耗水平。

為了讓客戶更好地使用MCPM0，德州儀器不僅提供了全套開發(fā)工具，如多種硬件編程工具、三種不同頻率的LaunchPad開發(fā)套件、優(yōu)化的軟件驅(qū)動(dòng)程序和豐富的代碼示例，還提供了覆蓋多個(gè)應(yīng)用場景的庫和協(xié)議棧。對(duì)于開發(fā)過程中可能出現(xiàn)的問題，工程師們還可以訪問MCPM0開發(fā)人員專區(qū)獲取相關(guān)培訓(xùn)資料。

作為一家資深的半導(dǎo)體公司，德州儀器與全球的生態(tài)系統(tǒng)合作伙伴緊密協(xié)作，提供一站式解決方案，從硬件到軟件、從開發(fā)工具到生產(chǎn)制造，全方位支持客戶。未來，德州儀器將繼續(xù)致力于MCPM0系列產(chǎn)品的技術(shù)升級(jí)，為業(yè)界帶來更多創(chuàng)新動(dòng)力。