從目前的銷售額與出貨量來看，8位微控制器(MCU)依然是總體MCU市場上最大的一個分支，而且由于8位MCU新品在低功耗、額外性能以及更小尺寸等方面不斷突破，8位MCU新興應用不斷，正大量取代傳統的機械/模擬方案，使電子產品變得更加智能化。

不過，8位MCU性能畢竟有限，加上16/32位MCU成本的進一步降低，對于一些高端8位MCU用戶來說，向16/32位MCU升級已經是大勢所趨。因此，如何在繼續豐富現有8位產品的同時，為用戶提供一條通向16/32位MCU的平滑升級路徑，已經成為8位MCU供應商留住老客戶和爭奪新客戶的重點。

不久前，老牌8位巨頭飛思卡爾發布了業界首個8位和32位兼容的MCU產品Flexis系列，實現了8位和32位MCU的引腳、外設和開發工具兼容，打響了8位MCU的升級戰。飛思卡爾一直是8位市場的霸主，但是在最近幾年其王位丟給了Microchip。在Flexis系列新聞布會上，飛思卡爾MCU部高級市場經理黃耀君也幾次提到，Microchip的成功來自于其8位和16位MCU的兼容性。看來，飛思卡爾希望借助8位/32位兼容性收回失地。

對此，Microchip高級單片機和存儲產品部副總裁Ganesh Moorthy評論說，飛思卡爾Flexis系列是面向未來的新產品，過去的產品都不具備這種兼容性，需要很多年才能夠構建寬深的8位/32位兼容產品線，而Microchip提供這種兼容性和升級路線已有很多年。由于Microchip還沒有發布32位MCU產品線，與飛思卡爾、NXP和ST等很多供應商采取從8位直接向32位升級戰略不同的是，Microchip認為從8位升級到16位還是32位是一個偽命題，關鍵是以最具性價比的方案滿足客戶需求。Moorthy宣稱：“我們最高性能的8位MCU，可輕松抗衡低端16位；我們的16位MCU，能與所有其它16位以及許多32位MCU一爭高下”。

與飛思卡爾的32位MCU仍采用私有內核不同的是，NXP和意法半導體(ST)的32位MCU全部轉向了ARM內核。除了現有的ARM7和ARM9產品線外，不久前，NXP收購了夏普的ARM MCU產品線；而ST則率先推出了基于ARM Cortex-M3核的產品線，面向16位和某些高端8位MCU市場。M3據稱集低功耗、易用性和低成本于一體，面向16位和32位融合市場。和ARM7內核相比，M3內核具有更高性能、更低的成本和功耗，可以更好地和8位MCU對接。

NXP半導體多重市場半導體部門中國區高級產品市場經理金宇杰表示，基于低端ARM產品開發就和8位MCU一樣簡單方便：片上內存，集成的片上外設接口，無須外擴總線，可以選擇使用精簡的操作系統或不使用操作系統，低成本的通用開發工具。

金宇杰還指出，8位過渡到32位，用戶最關心性能和兼容性，因此要保持8位與32位相同的周邊接口、寄存器位置和內存空間分配，來降低用戶在不同系列產品間轉換所需的工作量。讓32位的接口與8位相同的設計理念是合理的，但對一些復雜接口的兼容，如以太網等，就存在著其性能有降低的可能。他表示：“我們注意到飛思卡爾 Flexis目前所提供還僅是一些簡單的接口， 如ADC、I2C、UART和SPI等。NXP在8位MCU的開發中同樣也已充分考慮與32位接口電路的兼容性，32位中廣泛使用的接口也會用在8位中。”

飛思卡爾：引腳、外設和工具兼容，Flexis系列打破“位”的界限

為了打通8位和32位MCU間移植和升級的通路，飛思卡爾最近發布了業界首對引腳、外設和開發工具兼容的8位與32位MCU，為設計多種產品或同一產品需要同時采用8位和32位MCU的客戶提供了一條簡單的遷移路徑，減少了客戶的開發成本和時間。

飛思卡爾MCU部高級市場經理黃耀君介紹說，很多情況下客戶會設計一系列產品，需要同時用到8位和32位MCU，例如手持血壓計對功耗和成本要求嚴格采用8位，高級的醫用血壓監測儀則會用32位；住宅安全控制系統采用8位，而商業安全控制系統會用32位。另外，同一個產品或系統中也可能會用到多個MCU，例如工業網絡中，主控制器采用32位，每個探頭采用8位；電梯系統中主控制器會采用32位，每一層門的控制可能會采用8位；一個POS機中會同時用到8位和32位MCU。

黃耀君指出：“由于同時需要開發8位和32位產品，目前客戶需要兩套不同的工程師、開發工具和軟件，成本和上市時間壓力非常大，客戶希望完全兼容8位和32位的開發系統。”

正是基于這種需求，飛思卡爾推出了8位/32位兼容的Flexis系列。由于引腳、外設和工具兼容，Flexis系列大大簡化了8位與32位之間的移植，使開發人員只需在同一開發板上更換MCU就可以簡單快速地實現移植。由于可以使用相同的集成工具套件，開發人員無需掌握新的代碼和工具。

QE128是Flexis系列的首對產品——基于S08核的MC9S08QE128(8位)和第一款基于ColdFire V1內核的MCF51QE128(32位)。Flexis QE128的主要性能參數包括：50MHz內核運行頻率、25MHz的總線頻率、最大為8K字節的RAM、最高128KB的閃存和24信道的12位ADC。由于V1是低成本的32位核，和S08核成本相差不大。

黃耀君表示，Flexis V1針對的應用，是性能比現有8位MCU高一些，但價格比一般32位MCU低一些，另外又需要考慮8位兼容性，例如電梯控制，只需要一個20-30MIPS的32位MCU，Flexis V1就可以滿足要求，同時也可以利用8位的兼容性；如果客戶只需要32位的功能，根本不考慮8位兼容性，要求100甚至200MIPS以上的性能，可以直接采用飛思卡爾的V3、V4甚至PowerPC。

黃耀君總結說：“Flexis的應用場合為，客戶有一系列高中低檔產品，其中Flexis V1可以滿足‘高檔’產品的要求，中檔可以采用Flexis S08-QE128，低檔產品可以采用未來陸續推出的S08QE64、QE32、QE16和QE8。”黃耀君特別指出，在8位和32位的雙重擠壓下，16位MCU生存空間很少，主要限于汽車電子領域，因此Flexis沒有兼容16位，而是直接兼容8位和32位。

作為Flexis系列的首對產品，QE128是一對通用的超低功耗產品，應用場合包括醫療儀器與監控、工廠自動控制、POS設備、消防與安全系統、HVAC與樓宇控制、計量與消費電子產品等。飛思卡爾還將于2007年底到2008年中推出三對專用產品，包括支持USB2.0、帶LCD控制器和用于工業的5V產品。

Microchip：從8位升級到16/32位是一個偽命題

對于競爭對手的遷移策略，Ganesh Moorthy指出：從8位升級到16位，或者從8位升級到32位都是偽命題，真正的問題是以具有成本效益的方式解決客戶的應用問題。不管是8位、16位還是32位MCU，關鍵是哪種MCU能最好地以最有成本效益的價格點來滿足其系統需求。

Microchip已在向客戶提供最高性能的8位MCU，可輕松抗衡低端16位MCU；我們還提供業內最高性能的16位MCU，可以在性能和成本效益方面與所有其它16位MCU以及許多32位MCU一爭高下。我們尚未宣布32位MCU產品或策略，但是，作為MCU市場中的領導者之一，你可以確信我們不會忽視這個市場。

Microchip擁有8位與16位MCU及數字信號控制器之間通用的低成本開發工具，并提供引腳和軟件兼容性，為客戶提供了最大靈活性，Microchip是唯一做到這一點的MCU供應商。實際上，客戶告訴我們，我們在產品架構之間移植方面做得最好，這幫助他們保護和重復利用了R&D投資。

據我所知，飛思卡爾推出Flexis是面向未來的新產品。因此，飛思卡爾過去多年開發的多數產品，甚至全部產品將不具備這種兼容性，而且將需要許多年才會擁有符合這些營銷信息的深度產品線。實際上，最近16年Microchip的MCU產品一直在提供這種兼容性和輕松轉換路線。客戶最終將確定誰向他們提供了有價值的真正兼容性，就好像在8位MCU領域，據Gartner Dataquest的排名，Microchip是全球最大的8位MCU供應商，比排在第二位的廠商高出22%。
價格壓力在8位MCU市場并不是什么新聞，該市場一直競爭激烈，現在也是這樣。Microchip通過一系列措施已使自己在8位市場獨具特色，這些措施包括：

1.提供具有成本效益的可編程(OTP)或者可重復編程(Flash)解決方案；

2.集成更多的模擬功能(如ADC)，從而降低客戶的系統成本；

3.集成具有創新性的外設，如以太網和USB，以支持客戶的創新活動；

4.最先推出6針、8針和14針MCU，在非常小的外形尺寸中容納強大的功能——促使 從未用過MCU的應用開始采用MCU；

5.提高8位MCU的性能，使其能夠有效地與低端16位MCU競爭，從而向客戶提供成本 效益更高的解決方案；

6.提供通用的開發工具、引腳和外設，使客戶更容易在Microchip的PIC MCU產品 家族內進行切換；

7.提供低成本和易用的開發工具，使客戶能夠輕松迅速地開發自己的產品；

8.在業內一貫保持最短的交貨期(3~4周)，使客戶有更大的靈活性；

9.向所有大小客戶提供業內最強大的技術支持。除了技術熱線和在線技術支持提 供24/7服務以外，Microchip中國在2006年培訓了7000多名工程師；它的11個地 區培訓中心繼續每天提供小規模實際訓練。

NXP：讓32位MCU具有8位的功耗、價格和物理尺寸

NXP是兼容方案的倡導者，該公司中國區高級產品市場經理金宇杰的評論如下 ：

從發展趨勢來看，8位MCU所面臨的挑戰和沖擊，主要來自于具有更強運算能力和豐富功能的32位機。隨著32位MCU低成本、低功耗的進一步改善，必將取代部分8位MCU的市場。在傳統8位的應用領域，如白色家電、消費類電子產品等亦有32位MCU滲入。而8位MCU正向SOC內核和智能機械方向發展，從而拓展出新的發展空間，并在提高性能和功能的同時，保持對32位機的價格優勢。

恩智浦(NXP)產品開發戰略非常明確，8位MCU的高階產品直接升級到32位MCU。隨著ARM應用在全球范圍的普及，32位MCU產品極大的豐富，同時開發工具的價格在逐步降低，越來越多的工程師投身到32位嵌入式開發中。而且從工藝制造及成本構成來看，32位MCU已具備實力去拓展現有8位MCU的應用領域。

在NXP現有MCU產品線中，用戶已經可以實現從8位到32位的順利過渡。NXP 32位ARM產品具有從低端到高端的完整系列，而基于低端ARM產品開發就和8位MCU一樣簡單方便：片上內存，集成的片上外設接口，無須外擴總線，可以選擇使用精簡的操作系統或不使用操作系統，低成本的通用開發工具。從8位MCU到32位ARM系統的開發沒有門檻，而得到的是32位的高性能：速度更快，內存更大，外設接口更豐富。

NXP已推出的LPC2000系列極具價格競爭力，可支持整個行業從8位發展到32位。通過消除價格差異，NXP讓用戶能夠以較低價格享用更高的處理能力。NXP認為，客戶期望的是具有8位MCU功耗、價格和物理尺寸的32位產品，而LPC2000系列正是能夠達到這種期望的微處理器。基于這樣的設計理念，NXP推出了一系列有極高性價比的產品，成為32位MCU市場的主導廠商。

8位過渡到32位，用戶最關心的通常是性能和兼容性。我們相信要以保持8位與32位MCU相同的周邊接口、寄存器位置和內存空間分配，來降低用戶在不同系列產品間的轉換所需的工作量。

使32位的周邊接口看起來與8位的相同，這一設計理念是合理的，并且有其前景的。同時，對MCU設計者來說，所面臨的挑戰是，對一些復雜的周邊接口的兼容，如以太網等，就存在著其性能有降低的可能，我們注意到飛思卡爾 Flexis目前所提供的周邊接口還僅是一些簡單的接口， 如ADC、I2C、UART和SPI等。NXP在8位MCU的開發中同樣也已充分考慮與32位MCU接口電路的兼容性，32位中廣泛使用的接口電路也會被使用在8位MCU中。

ST：率先采用M3核，STM32面向16位和高端8位市場

除了和其它廠商一樣擁有基于ARM7和ARM9核的MCU產品外，ST不久前率先推出了基于ARM Cortex-M3內核的STM32系列產品，面向16位和高端8位MCU市場。ST是Cortex-M3內核開發項目的一個主要合作方，現在是第一個推出基于這個內核的主要MCU廠商。

M3內核是ARM公司為要求高性能(1.25DMIPS/MHz)、低成本、低功耗的嵌入式應用專門設計的。ARM中國總裁譚軍博士表示：“M3是我們專門針對MCU市場開發的，從性能方面遠遠超過8位，從成本方面能夠和8位相比。”

Cortex-M3內核增強了芯片上集成的各種功能，包括把中斷之間延遲降到6個CPU周期的嵌套向量中斷控制器、允許在每一個寫操作中修改單個數據位的獨立位操作、分支指令預測、單周期乘法、硬件除法和高效的Thumb2指令集，這些改良技術使Cortex-M3內核具有優異的性能、代碼密度、實時性和低功耗。

和ARM7內核相比，M3內核具有更高的性能、更低的成本和功耗，可以更好地和8位MCU對接。據介紹，在性能方面，STM32系列的處理速度比同級別的基于ARM7TDMI的產品快30%，換句話說，如果處理性能相同，STM32產品功耗比同級別產品低75%。同樣地，使用新內核的Thumb2指令集，設計人員可以把代碼容量降低45%，幾乎把應用軟件所需內存容量降低了一半。

ST表示，當用戶從8位轉向16/32位時，需要面對16位和32位的艱難選擇，必須在性能、成本、功耗和標準/私有架構等因素之間做出取舍，如16位的不足包括私有架構、代碼限制、有限性能和有限軟件/工具，32位的不足是價格高和功耗高，而STM32融低功耗、易用性和低成本于一身，消除了這些需要折衷的因素，走在了融合16位和32位MCU市場的前列。

STM32又分成兩個不同的系列： “增強型”系列，時鐘頻率達到72MHz； “基本型”系列時鐘頻率為36MHz。兩個系列都內置32K到128K的閃存，不同的是SRAM的最大容量和外設接口的組合。時鐘頻率72MHz時，從閃存執行代碼，STM32功耗僅36mA，據稱是32位市場上功耗最低的產品，相當于0.5mA/MHz。

除工業可編程邏輯控制器(PLC)、家電、工業及家用安全設備、消防和暖氣通風空調系統等傳統應用，智能卡和生物測定等消費電子/PC應用外，新的STM32系列還特別適合側重低功耗的設備，如血糖和血脂監測設備。