20年輪回 MSP430金剛狼再次出擊

金剛狼，這是一個犀利的名字。以此為名的TI MSP430最新系列MCU，再次樹立了低功耗MCU新標(biāo)桿，比業(yè)內(nèi)主流MCU產(chǎn)品功耗降低了50%。

“僅僅是工藝的調(diào)整難以滿足功耗降低的要求，我們用了3年的時間對超低功耗單片機(jī)MSP430系統(tǒng)架構(gòu)進(jìn)行的新的設(shè)計，打造出了最新的“金剛狼”系列單片機(jī)，將在10月底正式推出。”TI半導(dǎo)體事業(yè)部MCU業(yè)務(wù)拓展經(jīng)理吳健鴻高興地告訴21ic記者。

鐵電內(nèi)存占據(jù)重要地位

一般來說，降低MCU功耗主要從三個方向做起，一是降低運(yùn)行功耗，二是降低休眠功耗，三是提升喚醒速度。

正如吳健鴻所說的，金剛狼的超低功耗來自于對整個系統(tǒng)架構(gòu)的優(yōu)化。

首先是采用了超低漏電流工藝。通過TI混合信號超低漏電流工藝，引入多種全新的低功耗外設(shè)，在整個器件可適應(yīng)溫區(qū)內(nèi)都保持低功耗。

其次是金剛狼采用了超低功耗的鐵電內(nèi)存(FRAM)。通過使用這種內(nèi)存每位數(shù)據(jù)存儲可以降低250倍，同時和傳統(tǒng)RAM相比較，F(xiàn)RAM速度更快、更靈活，F(xiàn)RAM還具備100%的非易失性以及接近無限的擦寫次數(shù)。

最后，金剛狼繼承了MSP430系列MCU領(lǐng)先的低功耗系統(tǒng)架構(gòu)、外設(shè)和完整的軟件開發(fā)包。這讓金剛狼站在了巨人的肩膀上。

金剛狼的超低功耗特性實(shí)際上是來自于低功耗內(nèi)存、低待機(jī)功耗、低運(yùn)行功耗、低外設(shè)功耗的綜合。只有把這些地方都做到極致，才能實(shí)現(xiàn)金剛狼業(yè)內(nèi)最低功耗的目標(biāo)。

在這其中，F(xiàn)ARM對于整個MCU系統(tǒng)功耗的降低占了很大的比重，鐵電內(nèi)存在MCU不用升壓即可實(shí)現(xiàn)寫入、讀取，不但提升了速度還降低了功耗。下圖是一個應(yīng)用的典型運(yùn)作周期功耗對此，從中可見FRAM對于降低MCU功耗起到的作用。

吳健鴻介紹說金剛狼已經(jīng)是TI第二代具備鐵電內(nèi)存的MCU產(chǎn)品。第一代是代號FR57XX的產(chǎn)品。金剛狼是FR58XX和FR59XX。從第二代鐵電內(nèi)存MCU開始采用全新的金剛狼架構(gòu)。

20年輪回第一應(yīng)用首現(xiàn)熱表

“今年是TI發(fā)布MSP430超低功耗MCU 20周年。非常巧合的是，TI 當(dāng)年開發(fā)MSP430第一個客戶重要應(yīng)用是熱表，現(xiàn)在金剛狼第一個客戶也是熱表。” 吳健鴻表示。

熱表是一種典型的低功耗MCU應(yīng)用，它首先要求MCU要有良好的環(huán)境溫度適應(yīng)性，一般情況下MCU工作環(huán)境溫度在50-70度，這就很少有MCU在如此高的環(huán)境溫度下能夠保持低功耗;其次是要求能夠?qū)崿F(xiàn)15年不更換電池，一直保持工作狀態(tài)。

如此苛刻的要求，一般的MCU根本難以勝任，MSP430這一20年輪回， 第一個客戶都是熱表是有著其內(nèi)在關(guān)聯(lián)的。

金剛狼的特點(diǎn)非常適用于各種“微控制”應(yīng)用。在結(jié)構(gòu)上，金剛狼已經(jīng)做了整個結(jié)構(gòu)上的優(yōu)化，包括原生位操作支持、正交尋址、無需流水線更適合高效控制及判斷和實(shí)時中斷等。

隨著金剛狼的發(fā)布，TI再次確立了MSP430在低功耗MCU領(lǐng)域中的領(lǐng)先地位。