Um die Einflussfaktoren auf Mikrocontroller-Hersteller zu verstehen, müssen wir regionale und anwendungsspezifische Treiber analysieren. Laut der neuesten Studie von IHS iSuppli zum chinesischen Mikrocontroller-Markt liegen die wichtigsten Wachstumsbereiche in der Datenverarbeitung (mit einer durchschnittlichen jährlichen Wachstumsrate von 12 %) und in Mikrocontroller-Anwendungen (mit einer durchschnittlichen jährlichen Wachstumsrate von 7 %). Die Märkte für Industrie, Automobil und Elektronik treiben dieses Wachstum an, da in- und ausländische Automobilhersteller ihre Produktionskapazitäten in China ausbauen.
Entwickler profitieren von der zunehmenden Verfügbarkeit proprietärer 32-Bit-Kerne für Mikrocontroller auf Basis von ARM Cortex-Prozessoren und sind nicht mehr auf wenige Anbieter proprietärer Architekturen beschränkt. Um ARM-basierte Mikrocontroller hat sich ein breites und stetig wachsendes Ökosystem entwickelt, das unter anderem Drittanbieter-Tools für Compiler, Echtzeitbetriebssysteme, Software und LCD-Grafik umfasst. Angetrieben durch den Bedarf an Treibern und beflügelt vom Erfolg der ARM Cortex-Kerne ist das 32-Bit-Segment der am schnellsten wachsende Bereich des Mikrocontroller-Marktes. Viele Entwickler sind geneigt, von ihren 8-Bit- und 16-Bit-Designs auf die neueren Cortex-M3- und -M0-basierten Mikrocontroller-Familien umzusteigen.
Die Zukunft des Internets der Dinge:
ARM kündigte im März 2012 die „Flycatcher“-Architektur an und deutete an, dass Kühlschränke und andere Haushaltsgeräte, medizinische Geräte, Energiezähler sowie Beleuchtungssysteme für Wohnungen und Büros von der Vernetzung zu intelligenten, verteilten Systemen profitieren würden. Flycatcher, offiziell Cortex-M0+ genannt, ist speziell für Geräte konzipiert, die nicht an das Stromnetz angeschlossen werden können und batteriebetrieben sein müssen. Die Cortex-M0+-Architektur wurde entwickelt, um Chipherstellern die Möglichkeit zu bieten, Mikrocontroller mit extrem niedrigem Stromverbrauch zu entwickeln, die dennoch 32 Bit verarbeiten können.
Cortex-M0+-Kernprozessoren messen nur einen Quadratmillimeter, und die Mikrocontroller verbrauchen etwa ein Drittel weniger Strom als ihre Vorgänger mit lediglich 8 bzw. 16 Bit Speicherkapazität. Sie sind als verlustarme Komponenten mit langer Standby-Akkulaufzeit konzipiert und halten Jahre statt Monate.
Geräte mit dieser Konnektivität und langen Lebensdauer können integraler Bestandteil intelligenter Stromversorgungssysteme sein und eine „Designreaktion“ ermöglichen, die das Ein- und Ausschalten sowie
den Standby-Modus erlaubt und so hilft, Schwankungen im Strombedarf auszugleichen.
Aktuell gibt es schätzungsweise 12,5 Milliarden internetfähige Geräte, durchschnittlich zwei pro Person, darunter viele Smartphones und Computer. Bis 2025 prognostiziert Cisco eine Billion solcher Geräte. ARM rechnet mit einem Verkaufspreis der Mikrocontroller zwischen 13 und 20 Pence pro Stück und berechnet seinen Kunden zusätzlich zu den Lizenzkosten eine Lizenzgebühr von 1 bis 2 % dieses Preises.
Die Kinetis-L-Serie macht keine Zeit zu verlieren.
NXP Semiconductors und Freescale besitzen bereits Lizenzen für die Cortex-M0+-Architektur. Freescale ist seit dem Launch der Kinetis-L-Serie der wichtigste M0+-Kunde. Geoff Lees, Vice President Industrial Microcontroller and Multimarket Sales bei Freescale, bezeichnet den M0+-Kern als „strategisch wichtig“. „Wir möchten unseren 8-Bit- und 16-Bit-Kunden den Einstieg in den 32-Bit-Markt ermöglichen. Und die Kosten sind ein entscheidender Faktor, um sie von einer Evaluierung zu überzeugen.“
Der M0+-Kern weist 1,77 CoreMark/MHz und eine Energieeffizienz von 42,14 CoreMark/nA auf, und beide Werte sind deutlich besser als die der nächstplatzierten 8-Bit- und 16-Bit-Konkurrenten.
In verteilten intelligenten Systemen bieten die zahlreichen Verbindungen und die daraus resultierende Energieeffizienz eines Geräts, die sich in vielen anderen wiederholt, erhebliche Einsparungen.
Verbesserungen der Cortex-M0+ Prozessoren:
Die Kinetis-L-Familie wird mit Freescales 90-nm-Dünnschichtspeichertechnologie (TFS) mit geringer Leckstromdichte gefertigt und bietet eine große Auswahl an On-Chip-Flash-Speicherdichten, umfangreiche analoge Anschlüsse und Peripherieoptionen, darunter:
– Zweiphasige simultane Verarbeitung ermöglicht die schnellere Ausführung abgeleiteter Befehle mit weniger Taktzyklen und minimalem Stromverbrauch.
– Zwei- bis zehnmal höhere Leistung als 8-Bit- und 16-Bit-Architekturen.
– Weltweit führende Energieeffizienz maximiert die Lebensdauer des Stacks und ermöglicht die Entwicklung kleinerer, ressourcenschonender Anwendungen.
– Single-Cycle-I/O und Peripheriezugriff verbessern die Reaktionszeit auf externe Ereignisse.
– 4 GB linearer Adressraum eliminiert komplexe Seitenschemata und vereinfacht die Softwarearchitektur.
– Der Mikro-Tracing-Puffer bietet eine kostengünstige und einfache Debugging-Lösung, die eine schnellere Fehlererkennung und -behebung ohne zusätzliche I/O-Ressourcen ermöglicht.
Vollständige Produktinformationen finden Sie unter http://bit.ly/FRDM-KL05Z
Autor:
Bee Thakore, European Technical Marketing Manager bei Farnell element14
