可程序化的SoC解决方案的供货商-Cypress Microsystems
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2003-10-01 00:00
前言:
随着制程技术的日渐成熟与设计能力的进步,各类SoC解决方案也陆续在市面上推出。然而,SoC虽然具有高度整合性,但往往欠缺了一定程度的应用弹性。在这样的限制下,对于若干资源有限或非主攻高阶运算处理的芯片设计业者及应用厂商而言,SoC的开发及采用反而会造成庞大的成本与资源负担。
为了同时能够解决应用上的弹性又能够兼具SoC的高度整合性,隶属于Cypress Semiconductor旗下,成立于1999年的Cypress Microsystems Inc.特别针对此一需求,推出了一套可程序化的SoC解决方案-PSoC (Programmable System-on-Chip);这款解决方案包含了由12个基本的模拟和8个数字的可程序化功能区块所组成的混合信号数组,还有高速的8位的MCU、16 K的闪存、256字节的SRAM、以及媒体存取控制器(media access controller, MAC)等组件,藉以创造出超过100个以上可配置的模拟和数字数据库(library)组件。
PSoC产品内涵
PSoC的组件皆可随时调整组态,可提供设计人员自行创造新的系统功能;它能够让设计人员设计出可以在不同的时脉下,藉由可重复使用的相同硅组件提供不同功能,在若干开发方案中,甚至能将芯片的使用率提高至120%以上。
事实上,为了进一步协助设计人员缩短设计周期并强化设计人员对于此一PSoC应用的认识,该公司特别在实际出货的PSoC系列组件中中加入预先可程序化处理的特别版本,以支持该组件在照明、能源、马达控制、通讯、汽车、以及电池等不同领域的应用。当然,一如当前每个IC设计业者所不会遗漏的,Cypress Microsystems也会对采用PSoC系列产品的客户提供参考设计方案及内容完整的应用说明,以协助客户缩短研发时程,加速上市时间。
除了硬件芯片部分的提供,该公司也在其网站上(http://www.cypress.com/support) 提供可免费下载的PSoC Designer 4.0软件开发环境,以支持现有的PSoC组件以及未来的低价版本;透过此一全功能的图形操作接口设计工具的应用,设计人员者仅须点选各种选单就能轻易配置设计组件,同时可以使用C语言或compiler语言来开发程序代码,并透过各种精密的功能进行除错。当然,该公司也每周提供由在线转播、免费的「远距训练」课程,协助新进使用人员对PSoC系列组件及其设计工具的熟悉程度。
PSoC系列的实现,除了有 Cypress Microsystems对于组件整合及设计工具的开发之外,也充分善用Cypress在A/D、DACs、可程序化联结接口等各项模拟/数字等领域,所建立的关键技术基础。
应用范围与效益
若从目标市场的角度来看,Cypress Microsystems所推出的PSoC主要是针对全球市场价值高达147亿美元的MCU市场(2003年估计);光在2003年,8位MCU应用在消费性电子、OA、工业应用、车用电子及通讯等领域的市场规模就有60亿美元的水准。从图2可知,不同的PSoC组件可以对应到前述各项不同产品领域当中。
Cypress Microsystems行销副总 John McDonald指出,由于PSoC本身所具备的可程序化能力,从现有客户的实际开发经验来看的话,设计人员可以将PSoC本身视为一个具弹性的SoC设计平台,由设计人员弹性地在PSoC可容许的范围内,精确地定义其所需的菜单现;此外,由于已经内建若干关键的模拟/数字组件,因此可以有效地缩短至少三分之一的开发时间并减少约25%的组件数目,进而能够减少设计业者在IC上的库存、开发成本并避免了过往采行ASIC或SoC方式所可能产生的NRE成本。
Cypress Microsystems的发展前景
相较于Cypress Semiconductor而言,Cypress Microsystems自然相对年轻,然而若从其以可程序化的SoC解决方案为其业务的出发点来看,我们仍然必须承认此一解决方案的提出正好替若干设计人员决定是否采用SoC设计时的两难困境。如图3所示,从产品定位的观点来看,PSoC的出现正好同时整合了传统上各自分立的可程序的模拟组件、SoC与MCU等三者间的不同功能,或着我们也可以说PSoC产品或类似概念的出现也正好弥补原本个别采用三者之一做为设计解决方案时的取舍限制,替设计人员提供了一种更具成本效益与竞争力的弹性的解决方案。事实上,目前该公司已经将PSoC系列产品的发展蓝图规划到2004-2005年,陆续将会有更多的可程序化的功能与需求,可以透过PSoC系列的设计来加以实践。
面对这样这样的需求缺口,自然也吸引着其它竞争对手的觊觎。然而,PSoC当前的领导地位的维系,除了及早进入市场之外,Cypress Microsystems本身所拥有的SONOS 闪存的制程技术本身,也是一个重要的关键。该公司以SONO闪存做为PSoC的核心MCU-M8的基础,由于此一制程的单位晶圆成本较一般的作法便宜了25%且能够以更小的体积产出,因此能够确保整个PSoC在程序化作业后,仍旧较其它非可程序化的作法拥有更多的功能弹性与价格优势。
也正是因为由于对市场需求缺口以及关键技术的掌握,我们相信Cypress Microsystems将能够在Cypress Semiconductor的发展基础与经验之下,重新改写SoC市场并在其所建立的可程序化SoC解决方案的新战场当中,维持稳定的发展与成长。