华雄芯视野：以独特产品设计竞逐微控制器赛道，ADI低功耗MCU加速物联网应用落地

无论是黑灯工厂里设备的有序运行，还是温馨家居中电器的自动感知，抑或是数字医疗中的体征信号数据采集，微控制器（MCU）几乎是解决一切有控制需求场景的“万能钥匙”。近年来，随着物联网走入更广泛的场景，例如可穿戴设备、远程测控、无线传感等诸多应用中，衍生出大量的低功耗类数据采集和控制需求，低功耗MCU成为微控制器品类中的一个重要细分市场。根据相关资讯预测，在全球微控制器市场份额中，低功耗微控制器约占15%～20％，2019年市场规模为44亿美元，预计到2024年将增长到129亿美元，年复合增长率（CAGR）高达24.1％。
无论是黑灯工厂里设备的有序运行，还是温馨家居中电器的自动感知，抑或是数字医疗中的体征信号数据采集，微控制器（MCU）几乎是解决一切有控制需求场景的“万能钥匙”。近年来，随着物联网走入更广泛的场景，例如可穿戴设备、远程测控、无线传感等诸多应用中，衍生出大量的低功耗类数据采集和控制需求，低功耗MCU成为微控制器品类中的一个重要细分市场。根据相关资讯预测，在全球微控制器市场份额中，低功耗微控制器约占15%～20％，2019年市场规模为44亿美元，预计到2024年将增长到129亿美元，年复合增长率（CAGR）高达24.1％。
华雄集团总裁李志华指出：“想一想佩戴起搏器的病人每隔5年或10年开一次刀，就是因为起搏器电池没电了；为偏远地区的铁路山体塌方监测仪更换一次电池，维护成本可能超过设备本身；关键设施的地震监测如果在发生地震时因为电池没电而不能正常监测……很多应用场景对产品方案提出越来越严格的功耗要求，低功耗MCU正随着物联网应用的普及迎来爆发增长期。”ADI从2010年开始加强低功耗MCU产品的设计研发，结合其传统的高性能信号链技术和业界领先的电源管理技术，目前已经成功打造了多个系列的超低功耗MCU产品，适用于工业、消费电子、可穿戴医疗等广泛领域。低功耗“刚需”加速物联网应用落地，独特MCU设计打造省电“芯榜样”
自上世纪60年代末70年代初，微控制器产品雏形出现，为至今50余年的消费电子、计算机通信、工业、汽车电子、物联网电子设备创新持续赋能。在此过程中，MCU性能不断进阶，16位、32位乃至64位MCU持续迭代更新，各种应用品类层出不穷，越来越多的功能部件如存储器、I/O端口、时钟、A/D转换，以及SPI、I2C、ISP等数据传输接口被整合。
ADI低功耗MCU产品赋能千行百业应用
“每一个嵌入式系统都需要至少一个MCU，面对如今越来越多的智能化场景，MCU要求在短启动时间和多种唤醒事件之间达到最佳的平衡，功耗则成为这类应用最关键的制约因素。”李勇敏锐地指出随着传统应用升级及新兴市场带动，低功耗MCU正不断触发其增长潜力。作为微控制器的一个细分市场，低功耗MCU主要面向便携式设备、电池供电、能量采集等需要低能耗工作的电子产品，通常采用了与常规微控制器不同的设计方法和工艺选择，以降低MCU的能耗和漏电流，从而使其工作更长的时间，为电池或能量采集等方式供电的设备提供更持久的续航能力。例如连续血糖监测仪要求电池续航14天以上，智能仪表要求电池续航6年以上，地质灾害监测则要求环境自供电永久续航等，都需要MCU以极低功耗完成数据采集、信号处理等过程。
华雄集团总裁李志华表示：“事实上，低功耗MCU涉及的关键技术和设计挑战非常多，从如何定义系统架构、构建平台和MCU生态系统到数字电路设计，从工艺的选择到模拟电路设计，从可靠性设计到低功耗设计，从应用创新到满足客户各种需求等，每方面都对设计公司提出很高要求。“尽管现阶段市场上的低功耗MCU百花齐放，但ADI还是凭借在低功耗与高性能等多方面的独特优势，拥有很强的市场竞争力。”
ADI非常重视低功耗MCU这一重要市场，目前针对汽车、消费、工业、医疗等多个领域已推出具有优异低功耗性能的一系列产品。ADI低功耗MCU无论在活跃模式（Active Mode）或睡眠模式（Deep Sleep Mode）等多个工作模式下都可以保持尽量低的功耗，甚至在外扩SRAM串口时的带电功耗也非常低，这其中采用了大量的差异化设计创新思路，例如：活跃模式下MCU全速运行，不同的功能模块可以进行独立控制关断或激活，从而实现节电效果；由于可穿戴设备大多数时间都处于休眠状态，在睡眠模式下ADI低功耗MCU主核可关闭，但内置的智能DMA控制器仍能正常工作，保证了系统设计灵活性的同时，将整体解决方案的功耗控制得仍然很低；为避免因时钟源频率过高导致功耗变大，MCU芯片集成了大约3-6个时钟源，客户无需配置外部晶振便可控制关断用以唤醒设备外的很多外设模块，使MCU漏电流尽可能小……