通用微控制器 (MCU) 在現代社會已成為一種主流的大宗商品。 這種說法也許過於誇大， 但採用「相同」或「開放式」架構的處理器核心已成為趨勢的現象也算是支持這種說法的有力證明。 雖然現今 MCU 廠商仍多如過江之鯽，但 32 位元 MCU 的走向已逐漸由一家公司所研發的處理器核心所主導： ARM。
自從 MCU 於 70 年代初期問世並開始量產後，無數的半導體公司均投入了 MCU 的設計與製造工作，隨著時間演變，這些公司也都各自研發出運用專有架構的 MCU 產品系列。 Renesas 的 H8、STMicroelectronics 的 ST6/7、Microchip 的 PIC 等各種 8 位元市場產品，或是 Renesas 的 R32 與 SuperH、Freescale 的 Power Architecture 與德州儀器的 C28x 等各種 32 位元市場產品也都是顯著的例子，其餘的案例不勝枚舉。
但大約從十多年前開始，矽晶片廠商逐漸不再研發專有的微處理器核心，並轉而授權 ARM 與 MIPS 等 IP 公司的核心與架構。 這兩家公司以銳不可擋之勢在各種嵌入式市場與應用領域（不包含電腦微處理器）成功贏得先進微處理器的主要設計、ASIC 與 ASSP 授權。
ARM 匯流趨勢
ARM 如今獨佔此種處理器核心市場的大餅，在行動無線設計市場尤其明顯；想當然爾，這得歸功於 ARM 架構的編譯碼密度所帶來的優勢，以及其領先業界的低功耗性能。 ARM 的 ARM7TDMI 核心首次結合了 Thumb 指令集，使記憶體需求大幅降低。 現在市場上幾乎每一支手機與智慧型手機都已整合 ARM 核心。 而工業、電腦及消費型應用領域的 ASIC 與 ASSP 市場中的 ARM 架構也在快速成長。
Cortex-M 系列
過去五年來，ARM 在通用 MCU 市場以驚人的速度快速崛起，並成功於微處理器核心領域取得領先地位。 許多廠商率先推出採用 ARM7TDMI 的 MCU 系列產品，而採用 ARM9TDMI 的產品也紛紛問世。 但真正的突破來自於 Cortex-M 系列，其中又以 Cortex-M3 的表現最為出色。 這種專為 MCU 應用所設計而成的核心在 2004 年推出後勢如破竹，廣泛遍佈於各種嵌入式市場，被譽為首屈一指的通用 32 位元 MCU 處理器。 直到現在， Cortex-M3 已廣受 NXP (LPC1x00)、ST Microelectronics (ST) STM32 與德州儀器 (TI) Stellaris 等各大主要晶片製造商所青睞。 雖然這些頂尖公司仍持續研發 ASIC 與 ASSP 處理器，但其中已有不少公司選擇整合高階 Cortex-A8 或 A9 等 ARM 核心，逐漸拓展 ARM Cortex-M 核心通用 MCU 的藍圖。 不過有趣的是，TI 在 2011 年中推出的雙核心 32 位元 MCU 系列整合了其專有的 C28x 核心與 Cortex-M3，目的在於掌控周邊設備。
Cortex 系列的另外兩種產品 M0 與 M4 也逐漸在新型 MCU 系列中嶄露頭角。 M0 是 ARM 所推出體積最小、程式碼最精簡且效率最高的核心；而 M4 的 DSP 功能則比 M3 更勝一籌。 NXP、ST 與 Freescale（Kinetis 系列）在過去一年左右都已公佈採用 M4 的產品系列，而 NXP 與 ST 也推出或公佈採用 Cortex-M0 的產品。 ARM 表示，包含 M0、M3 與 M4 處理器核心在內的 Cortex-M 系列授權者總數即將突破三位數。
Microchip 決定以 MIPS M4K 32 位元處理器核心開拓其於 32 位元 PIC MCU 的藍圖；這樣的舉動似乎大為反常—至少就 Microchip 的 MCU 主要廠商地位而言確實如此。 PIC 架構的出貨量十分可觀，也依然是 8 位元市場的主要參與者。 由於 PIC MCU 廣受各大專院校工程學系採用，每年進入產業就職的大批畢業生對於 PIC MCU 並不陌生，這一點可說是 Microchip 的關鍵優勢。
搶食 8 位元市場大餅？
當然，8 位元市場終會被高效能低成本的 32 位元產品鯨吞，這是市場上討論已久的議題。 然而低資料頻寬產品的市場不斷尋求新的出路，並逐漸搶佔消費性產品、居家用品以及醫療器材等電子產品應用領域而持續繁榮。 但另一方面，32 位元產品也在精密產品應用市場不斷強勢進攻，取代了 8 位元與 16 位元 MCU。 最新的 32 位元 MCU 功能性大幅強化，並具備各式各樣的晶片內建周邊功能，不僅如此，價格也愈來愈具吸引力—一塊晶片只需一塊美金， 甚至更低！
走向相同架構
MCU 廠商面臨多種挑戰與重大議題，在輕重衡量之下，甚至不得不捨棄其專有架構。 要捨棄對硬體、軟體及研發器具的長年投資並不容易。 而廠商又是否願意讓客戶對未來藍圖，以及專為 MCU 架構或系列所專門研發的遺留代碼抱持懷疑態度？ 開放式架構無疑可為客戶帶來龐大效益，例如可從多家廠商獲取資源，或者基於成本、效能、周邊設備選擇的考量而自行挑選廠商。 採用 Cortex-M3 的 MCU 不全然相同，從特定廠商轉移到另一家廠商並非小事，但其造成的挑戰，自然不比轉換成截然不同的專有架構來得艱鉅。 在如此艱難的時期，市場上部分的 MCU 廠商也已在過去幾年經歷重大的整併。 尤其在工業市場，客戶必須仰賴處理器長達 10 到 15 年以上。 因此，相同架構可能會引起市場動盪不安。
客戶能享有的另一個好處，是可利用軟體元件庫的廣泛可用性縮短產品上市時間。 若走向相同 ARM 架構，便可廣泛運用所有第三方領先廠商的 ARM 架構研發／除錯工具。
以周邊設備作為選擇考量
如果 MCU 廠商的產品組合採用 ARM「非專有」或「開放式架構」的現象形成趨勢，廠商勢必得尋求其他方法為產品作出區隔。 選擇 MCU 的過程必須考量微處理器核心、速度、記憶體、周邊設備選擇、價格、研發工具、作業系統、軟體支援等諸多因素。 理論上，處理器核心的選擇應為最主要的因素；即使其他選擇不會被此因素左右，也會受到些許影響。 然而在產業所進入的全新階段，周邊設備的選擇才是最重要的關鍵，MCU 核心的功能性則較無影響。選擇特定的應用產品時，周邊設備固然是關鍵因素。 相對地，在 ARM Cortex 系統「匯流」（也就是處理器核心成為大宗商品）之後，未來可能會出現解決方案的「分流」—為多樣化市場與利基市場供應的各種周邊設備組合陸續出爐。 因此，未來可能會有兩到三個主要供應商為各大 MCU 市場提供產品，例如針對 I2S 輸出的需求提供高品質音訊。 接著便是主流供應商引爆低價戰，推出無數類似的記憶體、輸入／輸出及無線產品。 再過幾年，MCU 市場是否會呈現這樣的景象？
客戶差異化
市場也許會演變成晶片廠商爭相向客戶突顯自身產品的局面。 例如 NXP 便擁有採用 mbed 板的低成本研發工具。 為了驅動各種周邊設備，NXP 正透過工程師社群不斷研發無數的應用程式碼與協定堆疊。 如此可讓客戶不必擔心低層應用程式與協定堆疊的問題，並把焦點放在軟體，進而突顯出產品定位。 NXP 絕非個案；Freescale 的 Kinetis Tower 社群與 TI 的 BeagleBoard 社群也都是很好的例子。
那麼，請問現在您能認同如今矽晶片屬於大宗商品，而軟體為附加價值的說法嗎？
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