德州仪器MSPM0 MCU:性能和成本的挑战与突破

据研究机构统计，2023年全球MCU出货量预计将达320亿片。历经数载更新换代与发展，MCU如今在家电、汽车、工控等各个产业中发挥着重要作用。然而，随着电路设计日益精细化，系统性能提升需求愈发强烈，现有8位、16位MCU难以满足市场需求，急需新的技术突破。

在此背景下，德州仪器（TI）推出了32位MSPM0系列产品，凭借其强大功能和可扩展性，助力终端产品提升性能、降低能耗、增强集成度和安全性，适用于智能家居、物联网以及工业控制等多种应用场景。

MSPM0 MCU采用Arm Cortex-M0架构设计，自2023年3月上市至今已有十多年历史。为何此时推出市场成熟度较高的M0系列芯片？这是该系列产品需要解答的首要问题。经过一年多的市场检验，MSPM0系列产品在通用性、性价比、可扩展性、低功耗、易开发等方面表现出色，赢得了工业、汽车、消费电子等领域客户的广泛认可。

TI的MSPM0系列MCU在发布之初提供G和L两大子系列：G系列运算速度快，芯片支持的频率更高；L系列能感知更低的电流，更适配传感器应用，因此支持的频率相对较低。此外，该系列产品还提供从8kb至128kb的闪存容量选择，以及从16到64的引脚封装选项，为客户提供了广阔的选择空间。自MSPM0问世以来，产品线持续扩充，今年，德州仪器凭借深厚的嵌入式技术积淀和对8位及16位MCU市场技术挑战的敏锐洞察，推出了基于创新制造技术和先进工艺节点的MSPM0C110x系列微控制器，该系列产品主打超小型封装，同时保持了极具竞争力的价格，在各类空间受限的应用场景中独树一帜。

截至目前，MSPM0共推出超过100款产品，覆盖不同封装、引脚数、温度范围及模拟、通信等外设，且同封装产品之间引脚兼容。同年12月，德州仪器新推符合AEC-Q100标准的MSPM0 MCU，以满足车身电子产品的应用需求。

智能设备需求不断增加，尤其在物联网、工业及汽车领域，使得要求更高效率的微控制器（MCU）显得尤为重要。微控制器中的低功耗产品MCPM0凭借其出色的节能性能脱颖而出。它所消耗的能量主要由动态功耗和静态功耗组成，前者主要来自CPU和外设运行时的电流，后者则主要源于关闭状态下的模拟电路和数字电路的偏置电流与漏电流。

为了进一步降低能耗，TI采取了双管齐下的策略：在动态功耗方面，MCPM0能够迅速进入低功耗模式，减少不必要的电力消耗。此外，它还提供了多种时钟源、时钟频率和电源域，让用户可以根据实际需求灵活调整功耗模式。在静态功耗方面，MCPM0会自动关闭闲置模块，并在适宜的工作频率和模式下使用这些模块，达到最佳的节能效果。

除了硬件设计，MCPM0还运用了调整条件代码执行、非阻塞编程、优化代码大小等软件编码策略，以及针对MCU电源、电阻器、电容器、电源IC等部件的节能调整，全面优化了整个产品的功耗水平。

为了让客户更好地使用MCPM0，德州仪器不仅提供了全套开发工具，如多种硬件编程工具、三种不同频率的LaunchPad开发套件、优化的软件驱动程序和丰富的代码示例，还提供了覆盖多个应用场景的库和协议栈。对于开发过程中可能出现的问题，工程师们还可以访问MCPM0开发人员专区获取相关培训资料。

作为一家资深的半导体公司，德州仪器与全球的生态系统合作伙伴紧密协作，提供一站式解决方案，从硬件到软件、从开发工具到生产制造，全方位支持客户。未来，德州仪器将继续致力于MCPM0系列产品的技术升级，为业界带来更多创新动力。