Krajowi dostawcy mikrokontrolerów i oprogramowania projektowego

Raspberry Pi i platformy open hardware

Rys. 4. Struktura obrotów osiąganych przez firmy ze sprzedaży mikrokontrolerów, 24% firm ma je powyżej 10 mln zł rocznie

Popularności mikrokontrolerów pomagają platformy open hardware takie, jak głównie Arduino oraz Raspberry Pi. Dobry, przetestowany przez wiele osób projekt uniwersalnego sterownika o dużych możliwościach w zakresie komunikacji, na którym można zainstalować Linuksa, z pewnością pomaga pokonać obawy związane z inwestycją w nowy obszar aktywności.

Możliwości, jakie dają dzisiaj mikrokontrolery, bardzo szybko rosną. Są to na tyle dynamiczne zmiany, że część inżynierów przestaje za nimi nadążać i nie jest na bieżąco z tym, co oferuje rynek. To samo dotyczy ich wiedzy i kompetencji, pozwalających skorzystać z zaawansowanych możliwości zapewnianych przez producentów.

W takiej sytuacji gotowe platformy open hardware są w stanie uwolnić od kłopotów i ryzyka związanego z własnym projektem, bez konieczności ponoszenia dużych kosztów na licencję. Z tego, jaką popularnością cieszą się te rozwiązania, można wnioskować, że trafiają one w potrzeby branży, przy okazji pomagając w sprzedaży chipów. Producenci mikrokontrolerów są świadomi tych zjawisk i nierzadko wspierają projekty open hardware.

Sławomir Szwej

Micros

Co się liczy w handlu mikrokontrolerami, na co kładzie się nacisk w ofertach?

Z perspektywy ponad 20 lat działalności Microsu najważniejszym aspektem okazała się możliwość oferowania produktów w atrakcyjnej cenie prosto z naszego magazynu w ilościach zapewniających klientom ciągłość produkcji. Utrzymywanie rezerw magazynowych wiąże się więc z przewidywaniem potrzeb naszych większych klientów.

Pociąga to za sobą pewne ryzyko, jednak dzięki takiej polityce zyskaliśmy zaufanie wielu klientów, których niejako odciążamy od często kłopotliwej pracy związanej z zaopatrzeniem. Kolejnym bardzo ważnym czynnikiem, choć nie do końca od nas zależnym, jest długotrwała dostępność produktów.

Wielu naszych klientów jest przywiązanych do swoich rozwiązań. Wycofanie z produkcji danego mikrokontrolera, od którego często zależy dobór pozostałych komponentów, może wiązać się z przymusową zmianą projektu. Producenci często oferują udoskonaloną wersję jako zamiennik dla wycofanego produktu, dlatego z naszego punktu widzenia istotne jest szybko reagować na zmieniającą się sytuację na rynku.

Staramy się więc na bieżąco oferować nowe wersje produktów zgodnie z rekomendacjami producentów. Dzięki bardzo szerokim kontaktom handlowym jesteśmy również w stanie zaoferować produkty wycofane niemające swojego nowszego odpowiednika.

Innym kluczowym czynnikiem jest oferowanie produktów w postaci kompletnych szeregów, czyli np. tych samych modeli mikrokontrolerów, ale o różnej pojemności pamięci czy różnym zakresie temperatur pracy. Pozwala to klientom wybrać optymalny produkt bądź też w prosty sposób zmienić produkt w przypadku drobnych zmian w projekcie bez konieczności przeprojektowania płytki.

Dodatkowo jako dystrybutor niezależny mamy dużą swobodę działania i jesteśmy w stanie błyskawicznie reagować na bieżące potrzeby naszych klientów. Daje nam to możliwość precyzyjnego konstruowania ofert korzystnych dla naszych klientów. Oferując dany produkt bądź alternatywę dla niego, staramy się zawsze dbać o interes naszych klientów.

Jaka jest rola kompleksowej oferty podzespołów w sprzedaży mikrokontrolerów?

Kompleksowa oferta części elektronicznych odgrywa bardzo istotną rolę w sprzedaży mikrokontrolerów. Klienci doceniają nas właśnie jako dostawcę kompleksowego, co uwalnia ich od kłopotliwej konieczności kupowania różnorakich podzespołów od wielu dostawców. Mikrokontrolery odgrywają najistotniejszą rolę w naszej działalności, dlatego oprócz szerokiej oferty samych mikrokontrolerów posiadamy bogatą ofertę układów peryferyjnych.

Z reguły klienci projektujący nowe urządzenia w pierwszej kolejności decydują się na wybór konkretnego modelu mikrokontrolera, a w dalszej kolejności jego otoczenia, naszym zaś celem staje się kompletacja ich zamówienia. Z drugiej strony z historii naszej współpracy z niektórymi klientami wynika, że jednym z pierwszych zakupionych podzespołów nie był wcale mikrokontroler. Dlatego szeroka oferta podzespołów pozwala nam łatwiej zwrócić na siebie uwagę niż w przypadku, gdyby nasza oferta ograniczała się tylko do mikrokontrolerów.

Narzędzia i oprogramowanie

Rys. 5. Udział sprzedaży mikrokontrolerów w obrotach dostawców. Dla 70% firm zawiera się on pomiędzy 11 a 35%

Wzrost stopnia skomplikowania samych mikrokontrolerów i aplikacji niewątpliwie zaciążyłby negatywnie na rozwoju rynku, gdyby równolegle nie zachodziły zmiany jakościowe w narzędziach projektowych. Na skutek wzrostu skomplikowania mikrokontrolerów i aplikacji pojawia się konieczność stosowania coraz bardziej zaawansowanych narzędzi.

Dzisiaj nikt rozsądny nie programuje aplikacji na ARM-a w asemblerze ani nie uruchamia urządzenia metodą prób i błędów. Nikt dziś sam nie opracowuje stosu TCP/IP, systemu plików, driverów USB lub CAN oraz nie pisze procedur obsługi karty pamięci. Krytyczny "time to market" nie daje szans na bycie pierwszym na rynku bez wsparcia nowoczesnych środków i bez wsparcia innych.

Szkoda by było na to czasu. Lepiej skorzystać z profesjonalnych narzędzi, gotowych bibliotek i systemów, tym bardziej że dobre narzędzia są relatywnie coraz tańsze. Sporo korzystnych zmian wynika z tego, że do struktury nowoczesnych mikrokontrolerów wbudowano moduł debugera, przez co nawet tanie i popularne narzędzia mają fantastyczne możliwości.

Od pewnego czasu w projektowaniu praktycznie wyeliminowano konieczność używania emulatorów układowych ICE i realizacja debuggera ICD (In-Circuit Debugger), umożliwiającego uruchamianie oprogramowania w układzie docelowym, w rzeczywistych warunkach czasowych i środowiskowych, oparta jest na wbudowanych w strukturę mikrokontrolera mechanizmach sprzętowych.

Znaczenie dobrych narzędzi, takich które dają pewność, że projekt negatywnie nie zaskoczy w działaniu, nabiera obecnie coraz większego znaczenia we wrażliwych na jakość kodu aplikacjach, wymagających często certyfikacji, np. samochodowych, lotniczych, medycznych.

Możliwości narzędzi popularnych, w tym zestawów startowych, płyt ewaluacyjnych i darmowego oprogramowania IDE przygotowywanego przez producentów mikrokontrolerów też się sukcesywnie zwiększają i dla wielu mniej złożonych projektów możliwości, jakie się za nimi kryją, są wystarczające i wcale niemałe.

Producenci wkładają w ich przygotowanie wiele wysiłku, gdyż rozumieją, jak wielkie znaczenie mają one dla rozwoju rynku. Przez wiele lat koszt i dostępność niedrogich narzędzi projektowych były istotnym czynnikiem limitującym projektantów, przywiązującym ich do jednej architektury. Obecnie środowisko IDE nierzadko można mieć za darmo, a płytki ewaluacyjne dystrybutorzy rozdają, podobnie jak próbki chipów, na seminariach i warsztatach.

ARM-y zaczynają dominować

Rys. 6. Czego od dostawców mikrokontrolerów oczekują klienci

Jeszcze dekadę temu na rynku mikrokontrolerów dominował słynny procesor 51 ze swoimi klonami. Z czasem na rynek wdarła się różnorodność i zasłużony układ Intela zakończył długi okres bycia liderem. Ale jest prawdopodobne, że historia może zatoczyć koło i standardem staną się mikrokontrolery opracowane przez firmę ARM.

Wielu specjalistów jest zdania, że moment ten już nastąpił, bo nie da się ukryć, że układy z rdzeniem Cortex-M rozwijają się niezwykle dynamicznie i są czołówką technologiczną rynku mikrokontrolerów. Najważniejsze w układach ARM jest to, że są one produkowane przez wiele firm będących licencjobiorcami ARM.

Szeroki front tworzony przez dziewięciu dostawców (Atmel, NXP, TI, ST Microelectronics, Fujitsu, Nuvoton, Freescale, Energy Micro) zapewnia duże tempo rozwoju, dobrą dostępność, kompatybilność i niskie ceny narzędzi projektowych. Innymi słowy układy Cortex-M zapewniają cenne w biznesie małe ryzyko i dają gwarancję szybkiego rozwoju technologii.

Nowe rdzenie, czy rodziny mikrokontrolerów, pojawiają się mniej więcej co rok, tworząc dla firm, które postawiły na ARM-y, ogromną przestrzeń rozwoju i dając pewność, że biuro konstrukcyjne nie będzie ograniczane niedostatecznymi możliwościami procesorów. Tym samym Corteksy można traktować jako wspólną platformę i architekturę dla branży.

Poza obozem licencjobiorców ARM z dużych firm cały czas są Renesas i Microchip. Trudno prognozować, czy to się zmieni, a jeśli tak, to kiedy. Obie wymienione firmy mają silną i stabilną pozycję na rynku, cały czas rozszerzają ofertę o nowe produkty. Niemniej duża popularność Corteksów będzie z czasem zawężać przestrzeń, jaka pozostanie dla innych rozwiązań o charakterze ogólnym.

Ważny będzie też efekt skali sprzedaży firm połączonych wspólną platformą, mniejszych możliwości inwestycyjnych producentów spoza grupy ARM, preferencje klientów przy nowych projektach, wsparcie po stronie narzędzi projektowych i podobne czynniki.

Renesas i ARM podpisali w 2008 roku porozumienie o współpracy i japoński producent wykorzystuje niektóre technologie brytyjskiego producenta, co jest jakimś sygnałem. Microchip jest "poza", ale fora dyskusyjne nieustannie spekulują na ten temat, snując prawdopodobne scenariusze, z których rozważane są nawet takie, że Microchip kupi któregoś mniejszego licencjonobiorcę ARM.

Piotr Żółtowski

Elhurt

Jakie nowości i trendy są warte zauważenia w mikrokontrolerach?

Nowe rozwiązania, które są bardzo popularne na rynku polskim, to połączenie mikrokontrolera i układu radiowego w jednej obudowie. Takie rozwiązanie umożliwia obniżenie kosztu montażu modułu i pozwala na zaoszczędzenie na rozmiarze płytki drukowanej.

Jakie najważniejsze cechy tych układów brane są pod uwagę przez klientów?

Klienci, dobierając mikrokontroler do swojej aplikacji, patrzą najczęściej na niski pobór mocy oraz czas wybudzania ze stanu głębokiego uśpienia. Kolejną ważną cechą jest niewątpliwie cena. W czasach kryzysu szuka się oszczędności na najdroższych układach stosowanych w modułach elektronicznych, stąd wynika prawdopodobnie zapotrzebowanie na tanie mikrokontrolery, które nie muszą być uniwersalne.

Jak zmienia się rynek narzędzi dla mikrokontrolerów?

Aktualnie producenci mikrokontrolerów dostarczają sporą liczbę zestawów ewaluacyjnych do testowania oprogramowania oraz gotowe kody źródłowe demonstrujące działanie układów peryferyjnych, co znacznie skraca pisanie programu.