随着对电子系统边缘实时控制、智能和通信需求的不断增长,高性能 MCU 现在提供了一种简单且经济高效的解决方案。

 

从智能工厂到智能城市,我们日益自动化的世界要求电子产品具有更高的速度、智能和精度。例如,与人类协同工作的自动化移动机器人需要精确的电机控制来安全地在物体周围导航,并且需要更快的处理速度以进行纳秒级决策 – 这些协同工作的实现都需要相互之间的通信。

 

为电子系统添加高级边缘分析和高实时性响应即将变得更容易、更实惠。TI Sitara™ MCU 总经理 Mike Pienovi向我们介绍了智能联网系统需求下,影响微控制器发展的主要因素。 

 

问:在您看来,哪些趋势对微控制器提出了新的要求?

基于我们与工程师和行业专家的探讨,无论在制造业、数据中心、智能城市还是下一代汽车领域,更强的边缘智能和更多的系统间传输数据将迎来爆炸性需求。边缘智能使计算在需要进行实时决策的设备附近开展,而不是依赖于中心位置。这使工厂机器人能够做出执行复杂本地任务所需的快速且实时的决策,以较低的成本在机器之间传输数据,并在本地安全处理以保护数据。我认为任何公司的最终目标都是让其仓库或工厂尽可能多产和高效。如果机器人能够以更高的精度更快地执行任务,那么生产量将会增加。

 

这里的另一个关键趋势是对功能安全的新兴需求。在许多情况下,人类现在正在与这些机器进行交互,因此您需要有不同的机制来确保不出错,并且控制这些系统的设备需要具有更高的智能。因此,我认为这是这些系统在性能和精度水平之上需要实现的额外功能。

 

随着这些系统的联网越来越复杂,我们需要能够提供更高处理性能、更高设备间通信带宽、更好实时控制以及更高安全性的微控制器 (MCU)。

 

问:MCU 是如何发展的,为什么现在行业对 MCU 的要求特别迫切?

传统基于闪存的 MCU 通常用于控制传感器、开关和电机等部件。为了满足不断增长的自动化需求,我们看到客户要求他们的 MCU 能够做更多的事情 – 包括提高性能、非常快速地计算大量数据以及在各种不同的联网系统之间进行通信,这些功能以前更多地是由处理器来实现的。

 

我们的目标是通过开发嵌入式处理解决方案为工程师提供多种选择来解决他们的设计难题,这些解决方案在易于实施的架构中提供合适的性能水平,并满足系统的其他需求,包括安全性或联网。TI设计了全新的 Sitara AM2x MCU,以弥合微控制器和处理器之间的差距,并为处理要求已增长为原来的两倍或三倍的电子系统提供更多功能。

 

问:除机器人之外,还有哪些系统可以从使用高性能 MCU 中受益?

您可以通过多种方式在各行各业中使用高性能 MCU,另外两个令我印象深刻的市场是汽车和电网基础设施。这两个市场都要求其系统能够更快地进行计算。在软件定义汽车中,您可以利用高性能 MCU 上的低延迟实时控制回路来实现更先进的动力系统控制或更高的处理能力,以增加车载网络的通信吞吐量。您还可以在电网应用中使用相同的技术,以支持从电网到汽车的更高、更智能的能量传输。

 

智能楼宇中传感器技术的激增也要求更好的处理性能。如果您可以将分析整合到边缘系统中,系统就可以根据其环境做出更快、更复杂的决策,并执行自定义房间温度或照明等操作。

 

问:该技术在未来可以做什么?

我认为有趣的事情是使用处理器级技术的关键市场正在以更简单的方式实现,例如汽车中的自适应悬架。我们使工程师能够将经济高效的分析引入到我们的设备中,这将使该功能在未来的市场上变得更加普遍。

 

从工程的角度而言,将更高的性能水平引入到微控制器中将使嵌入式开发背景较少的人能够使用这些解决方案。我们提供能够使设计过程更易于上手的硬件和软件资源,从而使我们的客户更容易利用此功能。归根结底,我们的目标是让工程师可以轻松地将该技术设计到未来的系统中,并以新的创新方式满足日益自动化的世界不断变化的需求。