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作者：郭慶春 德州儀器（TI）的16位MCU MSP430系列一直是業內超低功耗單片機的標桿。近日，TI又推出了其最新的“金剛狼”MCU，號稱將功耗銳減一半，使我們距離無電池時代更近一步。 “金剛狼”（英文Wolverine，原意為狼獾或貂熊) 是出現在驚奇漫畫(Marvel)出版物中的超級英雄，雙臂長有可伸出體外的利爪，善于削砍。專程來京的TI公司副總裁、微控制器業務部總經理Scott Roller先生介紹說，TI的這款新品稱作金剛狼，就是因為它將MCU的功耗削砍一半。“金剛狼”所屬的MSP430系列早已是超低功耗產品了，那么TI此舉的意義何在呢？ 從應用角度說，更低功耗的努力是為了解放電池。每年全球丟棄的原電池有150億只，它們不僅浪費資源而且污染環境。另外，電池的壽命有限，這也就限制了電池驅動設備的工作時間。比如，電池供電時筆記本電腦CPU可工作數小時，智能手機MPU可工作一天，而紐扣電池驅動的MCU可工作10年。那么“金剛狼”呢？用紐扣電池可以工作30年以上，但這不可能，因為紐扣電池的壽命也就10年左右，再久它就老化了。所以“金剛狼”最適合不使用電池，即通過把環境的能量（如震動、熱量等）轉換成電能為MCU供電，這在工業、醫療和運動健身等領域都可能實現。 從TI公司內部的角度說，“金剛狼”肩負著開拓TI MCU市場的部分使命。TI的嵌入式處理產品分為DSP與MCU兩部分，前者已經占據了市場的大部分份額，而后者僅占MCU總市場（2011年約150億美元）的6%。顯然TI的MCU業務要大大弱于其DSP業務。Roller先生說，TI計劃在4年內將MCU的銷售額翻番，他們正在進行許多動作，例如今年將投入雙倍的FAE、推出雙倍的軟件，然后就是推進新技術突破，“金剛狼”就是技術突破的成果之一。 “金剛狼”在TI原有的MSP430超低功耗MCU基礎上做了幾項改進。首先，“金剛狼”采用FRAM（鐵電）存儲技術，而非通常的SRAM+FLASH，大幅降低讀寫功耗并解除擦寫次數限制。實際上，TI在去年5月份就發布了采用FRAM技術的MCU產品。在此基礎上，“金剛狼”采用了TI最新的超低漏電流工藝技術，它可實現諸多新型低功耗外設，并且在任何溫度下保持器件的低功耗特性。據Roller先生介紹，這種技術最適合130nm和90nm工藝，而“金剛狼”是130nm產品。另外，與去年的FRAM MCU產品相比，“金剛狼”的A/D轉換功耗也有所突破。 最后的結果是，“金剛狼”在待機功耗、運行功耗、內存讀寫功耗和A/D轉換功耗方面都不同程度地領先于競爭產品。在一些典型應用中，預計“金剛狼”的綜合功耗也將有著優異的表現。從西邊的兩圖可以看出，“金剛狼”的FRAM存儲技術所節省的寫入功耗為其總體表現貢獻巨大。 
圖1：典型消耗量 運動健身應用（來源：TI公司）
圖2：典型消耗量 儀表計量應用（來源：TI公司） “金剛狼”將在今年6月份提供樣片，那時我們希望其實測結果也能令用戶滿意。 |
