La crescita annua di base del 4-5% per questi dispositivi sta spingendo investimenti significativi in nuovi prodotti e tecnologie di processo. L'innovazione nelle periferiche analogiche e indipendenti dal core sta migliorando le prestazioni di questi chip, consentendo l'utilizzo dei controller in molte più applicazioni senza aumentarne la complessità.
Tuttavia, ciò significa che la continuità dell'approvvigionamento può rappresentare un problema. Molti microcontrollori a 8 bit sono in genere realizzati utilizzando tecnologie di processo al silicio obsolete, che a loro volta stanno affrontando una domanda crescente. Microchip gode di un vantaggio competitivo in quanto produce i suoi chip nei propri stabilimenti di Tempe (Arizona), Gresham (Oregon) e Colorado Springs (Colorado). Questo le consente un maggiore controllo sull'approvvigionamento e le permette di adeguare la capacità produttiva alle esigenze dei clienti.
Il possesso delle proprie fabbriche consente inoltre a Microchip di supportare al meglio la sua politica di obsolescenza guidata dal cliente. Questa politica permette ai clienti di acquistare componenti per tutto il tempo necessario e finché tutti i sub-materiali sono disponibili presso Microchip.
L'innovazione con periferiche analogiche on-chip e periferiche indipendenti dal core consente l'implementazione di funzioni personalizzate progettate dall'utente sulla periferia, mentre il core a 8 bit gestisce altre funzioni o rimane in modalità sleep. Questo è sempre più importante per tutti i tipi di applicazioni di sicurezza, in quanto consente di monitorare i sistemi per rilevare eventi critici e garantire il corretto funzionamento.
L'utilizzo di dispositivi a 8 bit per la gestione del sistema, il monitoraggio di tensione e temperatura e il filtraggio dei sensori sta registrando una crescita enorme. L'aggiunta di un piccolo controller con pochi pin a una scheda per fornire il monitoraggio è un approccio progettuale sempre più diffuso, che evita la necessità di una complessa riprogettazione della scheda.
Un esempio chiave è rappresentato dagli I/O multivoltaggio (MVIO) della famiglia AVR DD, che contribuiscono a ridurre le dimensioni della scheda. L'integrazione del commutatore di livello logico sul chip per supportare alimentazioni a 5V e 1,8V elimina la necessità di un dispositivo discreto esterno. Sebbene tale commutatore di livello esterno costi solo pochi centesimi, il microcontrollore a 8 bit può ottenere un risparmio del 10% sulla distinta base, ridurre il numero di componenti (e la complessità della catena di fornitura) e diminuire la complessità della progettazione della scheda. Nello sviluppo di applicazioni per il settore consumer e automotive, la riduzione della complessità della catena di fornitura e della scheda è un obiettivo fondamentale.
Su una scheda a circuito stampato di grandi dimensioni con un microcontrollore a 32 bit, come quelle utilizzate nei progetti industriali o per data center, l'aggiunta di piccoli microcontrollori a 8 bit intorno alla scheda rappresenta una soluzione semplice per monitorare temperatura, tensione e corrente. Le loro interfacce I2C integrate inviano informazioni al controller di sistema principale, offrendo una maggiore visibilità sulle prestazioni della scheda e aumentandone l'affidabilità.
Analogamente, i convertitori analogico-digitali (ADCC) con capacità di elaborazione presenti nei dispositivi più recenti riducono la necessità di componenti di filtraggio esterni. L'aggiunta di funzionalità di elaborazione all'ADCC consente la media indipendente del segnale, con conseguente miglioramento della qualità dell'output in un'area più piccola della scheda.
Tutti questi fattori spingono Microchip a investire in tre stabilimenti per i suoi microcontrollori AVR e PIC a 8 bit, nonché nell'assemblaggio interno in Thailandia e nel collaudo in Thailandia e nelle Filippine. Questo controllo sull'intera catena di fornitura contribuisce a evitare i problemi derivanti dall'affidamento dell'assemblaggio e del collaudo a società terze.
Microchip continua a investire nelle architetture di base dei microcontrollori PIC e AVR, così come in numerose nuove funzionalità e innovazioni per entrambe le architetture. Esistono sinergie di progettazione, periferiche condivise e tecnologie di processo, pertanto alcune periferiche della famiglia AVR possono essere trasferite alla famiglia PIC e altre da PIC ad AVR. Gli sviluppatori con esperienza con un core o l'altro possono scegliere l'architettura più adatta alla propria applicazione e agli strumenti con cui hanno maggiore familiarità. Ad esempio, un AVR potrebbe essere più indicato per gli stack di protocollo nei sistemi di comunicazione, mentre i dispositivi PIC potrebbero essere più adatti per applicazioni di I/O di basso livello.
Le due famiglie sono unite da un ecosistema completo di strumenti di sviluppo per semplificare la progettazione con dispositivi a 8 bit. Gli ambienti di sviluppo integrati (IDE) MPLAB X e MPLAB Xpress, insieme a MPLAB Code Configurator (MCC), offrono un'interfaccia grafica intuitiva per generare in modo rapido e semplice codice di configurazione e applicativo pronto per la produzione, indipendentemente dalla famiglia di driver utilizzata. Microchip Studio rimane disponibile e supportato per coloro che hanno maggiore familiarità con il tradizionale ambiente di sviluppo AVR.
La carenza di chip ha dimostrato che le aziende devono avere il controllo del proprio destino, e i produttori di chip non fanno eccezione. Avere il controllo su un aspetto chiave della catena di fornitura, dalla progettazione di IP e core di controllo al processo di produzione, collaudo e assemblaggio, rappresenta un indubbio vantaggio per i dispositivi a basso costo e ad alto volume. Garantirne la disponibilità è una responsabilità enorme che non va presa alla leggera.
AUTORE: Greg Robinson, Vicepresidente associato - Marketing MCU08.
