工业FPGA与MCU,谁胜一筹? - 工业FPGA与MCU之争,鹿死谁手?

来源:电子发烧友网 作者:Shell2014年07月25日 09:24
[导读] FPGA与MCU就性能差异,细分市场不同领域。

  工业 + MCU = 仍据主流地位,性能提升必将锦上添花

  在机器手臂的控制中,MCU是重要的控制核心。多种控制器或处理器中以MCU的市场前景最为可期,虽然MCU的处理效能比不上微处理器(MPU)、数字信 号处理器(DSP)或是现场可编程门阵列(FPGA)等元件,不过由于目前智能工厂上的机器人多以机器手臂为主,高精度、大型且完全拟真人的机器人还不普遍,而机器手臂注重的是马达控制效能,因此已在马达控制领域占有一席之地的MCU业者将最直接受惠。且据了解,机器人的灵活度主要取决于移动关节的数目,这样的话则需要更多的马达,因此对MCU的需求将明显增加,将目光投向MCU,对于广大半导体厂商而言,是一个巨大的商机。【更多详情

  知名厂商飞思卡尔一直凭借种类齐全的MCU产品线不断引领着工业变革,针对不同的工业需求,如M0低功耗MCU、M4高性能MCU、5V Kinetis E器件、用于马达控制的基于M4的MCU,甚至高性能150M器件,都有合适的器件提供,能为工业客户带来更多的价值。

  Kinetis M系列:集成高精度24位Σ-Δ转换器的单芯片SoC电表芯片,主要针对中国国家电网、海外电表市场、工业测量等市场。从这一点可以看出,飞思卡尔不只在数字技术,在模拟技术也具有很强的竞争力。

  Kinetis E系列:对工业界,特别是ARM在工业行业的推广而言,飞思卡尔低价推出的Kinetis E 5V MCU是一个突破性的产品,它是全球第一颗5V的Cortex ARM产品,它成功地将ARM的产品引向更广泛的工业应用。该MCU具有强大的抗电磁干扰性和优越的性能,而且完全是在中国设计、测试,生产的一个全新 MCU系列。

  由于工业上的消耗有56%是通过马达消耗的,所以飞思卡尔即将推出一款新的Kinetis MCU型号,将ARM内核引入马达控制市场以解决相关问题。【更多详情

  >>> Kinetis MCU:工程师不得不懂的MCU混合信号验证策略和挑战

  FPGA与MCU之争,鹿死谁手?

  就主晶片之争的问题,有专家认为,FPGA(可编程逻辑闸阵列)、DSP(数位讯号处理器)再到MCU(微控制器)这三者之间各有利基,端看市场需求。在过去MCU性能还不是如此强大的情况下,许多马达控制采用DSP架构就足以应付,但随着MCU开始加入浮点运算功能后,在性能方面已经逐渐提升又兼具控制周边的情况下,其实是可以开始取代部份DSP甚至是FPGA的应用领域,但市场上少部份特殊或是需要极高精准度的工业马达领域, 还是会需要FPGA与DSP。

  DSP我们在此不提。先说FPGA,其最显著的优势便是灵活性,大致可概括为以下四点:1)设计集成:通过在FPGA中集成多种功能,能有效地降低系统总成本;2)可重新编程能力:在新方案中通过调整设计并重新使用原有单元,能够缩短产品的面市时间;3)简化设计方法:通过提供直观而且功能强大的设计流程,简化设计方法;4)延长产品生命周期:透过增加特性和功能,FPGA能够延长产品的生命周期。

  除此之外,FPGA作为通信协处理器负责连接到以太网的工作,灵活的解决方案可以通过一个硬件平台支持多种协议;而用FPGA控制马达,通过它的嵌入式处理器,实时特性和数字编码器轻松实现。

  面对FPGA的迅猛发展,新唐科技微控制器产品行销企划处处长黄日安表示,FPGA的优势是显而易见的,然而大批量生产成本过高,相较之下MCU更显实惠。

  黄日安指出,MCU众多功能是在出厂前就设计好,使用者只需用软件把功能实现出来,不必自己去从无到有的创造一个功能出来。此外,MCU是针对产业或说系统特别开发出来最适当的产品,可以选择的产品多样多性,性价比也最高。因此不存在FPGA会影响MCU市场的因素。

  进一步而言,FPGA的应用是要看产品的适用性来决定,而MCU则是可以通用在多种产品应用中,因此从软件与硬件的难易度来看,MCU都有其无法被取代的独特性。【更多详情

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