Nowe horyzonty

W ostatnich dniach lutego Maxim kupił od Ziloga biznes związany z rodziną mikrokontrolerów przeznaczonych do układów bezprzewodowego sterowania oraz do realizacji systemów bezpiecznych transakcji handlowych, w tym rozwijane przez firmę w ostatnich latach rodziny układów Zatara i Crimson.

W zamyśle sprzedaż ma umocnić pozycję obu firm w obszarze mikrokontrolerów, pomagając Zilogowi przetrwać ciężkie czasy i pozwalając dalej rozwijać rodzinę układów ogólnego przeznaczenia, w tym również najtańszych Z8. Z kolei Maxim ma nadzieję na rozbudowę potencjału produktów przeznaczonych do zastosowań do e-handlu. Transakcja ta nie jest może niczym szczególnym, ale dobrze ilustruje utrzymujące się duże zainteresowanie producentów półprzewodników najtańszymi i najmniejszymi mikroprocesorami. Jaki byłby sens zostawiania w firmie takiego biznesu i tworzenia planów rozwoju dla najmniejszych układów określanych jako ultra-low-end, gdyby na rynku liczyły się tylko ARM-y i 32 bity?

W wielu zastosowaniach i układach do sterowania wystarczają minimalne zasoby, a wydajność nawet małych jednostek przekracza z dużym zapasem moc obliczeniową wielu popularnych zastosowań. Skoro konstruktorzy traktują dzisiaj mikrokontroler jako jeden ze złożonych układów logicznych lub bazę układową zastępującą to, co kiedyś wykonywało się na bramkach logicznych, to znaczy, że musi istnieć rynkowy popyt na jednostki proste i tanie. Jeszcze kilka lat temu wydawało się, że malejące ceny układów 32-bitowych zepchną proste mikrokontrolery 8-bitowe z rynku, gdyż różnica w cenach będzie na tyle mała, że korzystniej będzie zainwestować w procesor o rozbudowanych układach peryferyjnych. Wtedy ceny najmniejszych zaczynały się od jednego dolara.

Obecnie większość małych mikrokontrolerów produkowanych przez Atmela, Microchipa lub Freescale kosztuje poniżej pół dolara i od strony technicznej układy te mają ciekawe, nieraz unikalne właściwości. Dystans pomiędzy układami małymi i dużymi nie zmniejszył się, tylko przeniósł ogólnie w strefę mniejszych cen. Mały pobór prądu, praca od napięcia 0,7V, kilkukońcówkowa miniaturowa obudowa oraz prosta architektura przekładająca się na niezawodne działanie charakterystyczne dla prostych mikroprocesorów sprawiają, że dzisiaj trzeba przewartościować inżynierskie podejście do projektowania układów logicznych.

Od strony ekonomicznej, większość układów sterujących lub automatów logicznych powinna być wykonywana obecnie z wykorzystaniem mikrokontrolera. Co więcej jego użycie może być wskazane nawet tam, gdzie dotąd konstruktorzy obywali się bez układów scalonych, z wykorzystaniem elementów dyskretnych.

Kosztujące grosze i pobierające minimum mocy małe mikrokontrolery są niezbędnym elementem do realizacji sieci rozproszonych. Są też szansą dla producentów półprzewodników na rozwój biznesu w innym obszarze zastosowań, poza dużymi wydajnymi jednostkami. Przykładem może być układ RS08KA Freescale w 6-wyprowadzeniowej obudowie DFN niewiele większej od łepka szpilki, zawierający w wersji minimalnej 1KB pamięci Flash i dwie linie IO. Od strony programowej układ zawiera tylko akumulator, nie obsługuje stosu, a rejestr warunków sprowadza się do dwóch bitów. 8051 przy nim wydaje się szczytem nowoczesności, jednak o użyciu mikrokontrolera czynnik ten decyduje w coraz mniejszym stopniu.

Rozpychająca się na wszystkie strony elektronika, oprócz stale ważnego potencjału nowoczesności i technologii, w coraz większym stopniu do swojej ekspansji wykorzystuje aspekt ekonomiczny. Producenci telefonów, tworząc tanie aparaty o ograniczonych funkcjach na rynki rozwijające się, laptopy za 100 dolarów, sięgają w obszary do niedawna niezagospodarowane.

Złożone układy sterujące mikrokontrolery opanowały już dawno, a obecnie będą się pojawiać tam, gdzie na razie wydają się niepotrzebną komplikacją. Bo jeśli wychodzi nawet w banalnych układach, jak zwykłe miganie LED-em, mikrokontroler może być tańszy od 8 elementów dyskretnych, to znaczy, że czas otworzyć się na nowe, ultra-low-endowe horyzonty.