“TI的MSPM0系列MCU戰(zhàn)略是推出經(jīng)濟(jì)實(shí)用性的系列產(chǎn)品，以滿足多樣化的市場(chǎng)需求，并持續(xù)優(yōu)化價(jià)格、尺寸和易用性?！?a href="http://www.weightgang.cn/zhuanti/rLKu50" style="color:#4595e6;" target="_blank">德州儀器 MSP 微控制器產(chǎn)品線經(jīng)理Yiding Luo表示。

嵌入式一直是TI的重點(diǎn)發(fā)展領(lǐng)域之一，圍繞模擬產(chǎn)品中的電源和信號(hào)鏈，TI有一套完整的解決方案，同樣嵌入式領(lǐng)域也是如此。TI提供了MCU、MPU、DSP等不同的產(chǎn)品線組合，全面涵蓋汽車、工業(yè)以及消費(fèi)等市場(chǎng)。作為MCU的主要供應(yīng)商之一，TI此前的一直專注于在特定的無線MCU（CC系列）、實(shí)時(shí)控制MCU（C2000系列）以及超低功耗（MSP430）上。為了加強(qiáng)在低功耗、低成本通用MCU上的競(jìng)爭(zhēng)力，TI近幾年不斷推出采用Cortex M0+的MSPM0系列新品，不斷加強(qiáng)MCU領(lǐng)域的覆蓋度。

而在生產(chǎn)制造上，隨著TI更多12寸晶圓廠的投入及擴(kuò)產(chǎn)，進(jìn)一步提升了其嵌入式方面的成本優(yōu)勢(shì)并加強(qiáng)對(duì)供應(yīng)鏈的控制能力，通過提高自有工廠生產(chǎn)占比（2030年TI計(jì)劃自產(chǎn)90%的產(chǎn)品），不斷推出大規(guī)模產(chǎn)能、價(jià)格合理且可靠的模擬及嵌入式產(chǎn)品，TI將贏得更多客戶的信任。

3大系列150款產(chǎn)品

MCU拼的就是產(chǎn)品組合，截至目前，TI已經(jīng)推出了超過150款MSPM0微控制器，“這些微控制器有著非常高的可擴(kuò)展性、成本優(yōu)化且更加易用?！盰iding Luo強(qiáng)調(diào)道。所有的MSPM0的功能和引腳都是兼容的，具備靈活的可擴(kuò)展性。目前規(guī)劃了三大系列產(chǎn)品線，其中G系列主打高性能，具有 80MHz CPU 頻率、512KB 閃存和 100 個(gè)引腳的器件，且集成了高級(jí)的模擬外設(shè)。L系列主打低功耗，適用于電池受限型應(yīng)用的低功耗器件，運(yùn)行模式下的功耗為 71μA/MHz。高達(dá) 256KB 的閃存和 80 個(gè)引腳。C系列則是主打成本優(yōu)化，適用于基本應(yīng)用的簡(jiǎn)單器件，每件起價(jià) 0.160 美元，封裝小至 2mm x 2mm。

MCU不只是數(shù)字能力，還要有模擬能力，得益于TI在模擬和MCU領(lǐng)域均擁有完善的產(chǎn)品組合，能夠提供IP最佳優(yōu)化的產(chǎn)品組合。

除了硬件，TI還提供了一整套綜合設(shè)計(jì)生態(tài)系統(tǒng)，包括LauchPad開發(fā)套件，優(yōu)化的軟件驅(qū)動(dòng)程序、數(shù)百個(gè)代碼示例以及 MSP子系統(tǒng)范例、中間件、操作系統(tǒng)等軟件方案，簡(jiǎn)化MCU的開發(fā)。MSP Zero Code Studio是TI最新推出的GUI開發(fā)界面，無需編程，通過圖形化方式即可配制出系統(tǒng)，生成的源代碼可以直接部署到產(chǎn)品中?！昂?jiǎn)化底層功能，客戶可以有更多精力開發(fā)應(yīng)用層面的代碼，做出差異化的系統(tǒng)設(shè)計(jì)，并且加速產(chǎn)品的開發(fā)周期?！盰iding Luo表示。

另外，TI官方還給出了多個(gè)移植參考指南，包括ST、NXP或瑞薩的MCU如何遷移至MSPM0。

在當(dāng)前越來越卷的嵌入式市場(chǎng)中，每一分錢的投入都要仔細(xì)審視，這其中包括了硬件成本也應(yīng)包括開發(fā)成本?！翱蛻糁恍枰獙?duì)系統(tǒng)內(nèi)所使用的功能付費(fèi)即可，這也是為什么要推出150款產(chǎn)品，客戶可以根據(jù)需求優(yōu)化整個(gè)系統(tǒng)?！盰iding Luo說道。

值得注意的是MSPM0不止針對(duì)消費(fèi)類應(yīng)用，還提供車規(guī)級(jí)版本，可應(yīng)用于各類簡(jiǎn)單的汽車終端節(jié)點(diǎn)中。

TI的所有芯片均符合車規(guī)級(jí)標(biāo)準(zhǔn)，確保在成本優(yōu)化的同時(shí)兼顧可靠性、性能和性價(jià)比。通過對(duì)模擬元器件溫度控制及band gap溫度影響的深度優(yōu)化，并結(jié)合M0L和M0G系列的市場(chǎng)反饋數(shù)據(jù)，MSPM0C1104實(shí)現(xiàn)了寬溫寬壓范圍下的高穩(wěn)定性和可靠性。

生于毫末，成于萬象

“Help you start small and go big”是TI為其新推出的MSPM0C1104，業(yè)界超小MCU所做的廣告詞。MSPM0C1104提供晶圓芯片級(jí)封裝 (WCSP)，尺寸僅為 1.38mm2，較同類產(chǎn)品小 38%。

Yiding Luo認(rèn)為，目前很多消費(fèi)類產(chǎn)品的創(chuàng)新不止是功能的創(chuàng)新，還需要在尺寸、電池續(xù)航以及成本方面有所創(chuàng)新，這樣才能激發(fā)消費(fèi)者更新?lián)Q代的意愿，這也是TI MSPM0系列的最基本的特色。

以1.38mm2的MSPM0C1104為例，僅相當(dāng)于一顆胡椒粒，甚至比貼片電阻還小，但卻是一顆完整的MCU，Yiding Luo將其比喻為“擁有大腦的電阻”。采用8引腳WCSP封裝，：16KB閃存存儲(chǔ)器、1個(gè)3通道的12位的模數(shù)轉(zhuǎn)換器，6個(gè)通用的輸入輸出引腳，并且具備URT、SPI、I2C 等非常標(biāo)準(zhǔn)的通信接口，以及三個(gè)低功耗的計(jì)時(shí)器，內(nèi)置16KB Flash和1KB SRAM。

MSPM0C1104非常適各類緊湊型應(yīng)用，包括可穿戴醫(yī)療器械、個(gè)人電子產(chǎn)品和工業(yè)傳感器節(jié)點(diǎn)應(yīng)用中，類似TWS耳機(jī)、可穿戴戒指、數(shù)據(jù)線認(rèn)證等對(duì)于PCB面積、功耗都十分敏感的區(qū)域。

MSPM0C1104產(chǎn)品框圖

MSPM0C1104在產(chǎn)品定義時(shí)，已經(jīng)仔細(xì)審視了所有終端需求，讓用戶不多花一分冤枉錢。Yiding Luo舉例道，比如在存儲(chǔ)器規(guī)劃時(shí)，基于客戶應(yīng)用的代碼量，制定了16KB Flash和1KB SRAM的1KB SRAM內(nèi)存，完全足夠用戶代碼和數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)與運(yùn)行。

在安全性方面，Yiding Luo強(qiáng)調(diào)，TI在MSPM0上面集成了很多基礎(chǔ)安全功能和安全I(xiàn)P，例如確保代碼傳輸過程中握手協(xié)議的安全性，從而應(yīng)對(duì)日益增長(zhǎng)的安全與加密需求。而針對(duì)車規(guī)級(jí)產(chǎn)品，還有更高級(jí)的安全手段確保節(jié)點(diǎn)的安全性。

縮小體積并非易事

“TI擁有獨(dú)特的優(yōu)勢(shì)以應(yīng)對(duì)系統(tǒng)微型化的挑戰(zhàn)?！盰iding Luo詳細(xì)介紹了MSPM0C1104小尺寸背后的秘密，結(jié)合了制造、封裝、電路設(shè)計(jì)等諸多優(yōu)勢(shì)為一身。

首先，是在電路設(shè)計(jì)中。MSPM0C1104集成了豐富的模擬外設(shè)，以及諸如VCORE電容器等電源相關(guān)組件的集成，這種集成能力的提升，可以使整個(gè)系統(tǒng)小型化。

其次，針對(duì)節(jié)點(diǎn)工藝。并不是小型化的最關(guān)鍵。比如MSPM0采用了65nm工藝，不是最先進(jìn)的MCU工藝，而是綜合考慮了性能、功耗、成本與尺寸的平衡。

另外，還有封裝帶來的優(yōu)勢(shì)。利用WCSP晶圓級(jí)封裝，不止是在尺寸上更有優(yōu)勢(shì)，在成本上同樣具有顯著優(yōu)勢(shì)。不同于傳統(tǒng)的先切割再封測(cè)的芯片封裝方式，WLCSP 是先在整片晶圓上進(jìn)行封裝和測(cè)試，然后才切割成一個(gè)個(gè)的 IC 顆粒，為客戶提供了更具性價(jià)比的解決方案。

MSPM0C1104封裝一覽

如圖所示，MSPM0C1104提供了多種封裝及引腳數(shù)，供用戶靈活選擇。

正如TI《超小卻強(qiáng)大：MCU 的小尺寸封裝和集成如何幫助優(yōu)化空間受限的設(shè)計(jì)》一文介紹，芯片越來越小，PCB的布局、處理和生產(chǎn)流程也需要進(jìn)行相應(yīng)的改變，TI也給與了一些指導(dǎo)。比如針對(duì)PCB焊盤選擇上，非阻焊層限定 (NSMD)相比于阻焊層限定 (SMD)，更適合于這種芯片級(jí)封裝，提供更高的均勻覆蓋能力、更好的布線性能和更低的應(yīng)力。

另外，由于尺寸較小，在產(chǎn)線元件放置和處理上也并非易事。為了提高放置精度，拾取和放置機(jī)器中的視覺系統(tǒng)可以定位封裝輪廓或單個(gè)凸點(diǎn)。焊錫凸點(diǎn)幾何形狀可實(shí)現(xiàn) PCB 焊盤的自定心和校正。隨著電氣元件尺寸的減小，制造機(jī)械也在不斷發(fā)展以適應(yīng)變化。

Yiding Luo表示，在設(shè)計(jì)MSPM0C1104超小型封裝時(shí)，已經(jīng)評(píng)估過PCB生產(chǎn)帶來的限制，并經(jīng)過了充分的市場(chǎng)調(diào)研和客戶溝通，選擇0.38mm的引腳間距也是行業(yè)通用標(biāo)準(zhǔn)。

總結(jié)

TI的使命是致力于通過讓電子產(chǎn)品更加經(jīng)濟(jì)實(shí)用，讓世界更美好。MSPM0C1104就是TI近期的一個(gè)具有代表性的產(chǎn)品，通過提供更小封裝尺寸的同時(shí)，仍能實(shí)現(xiàn)高性能和可靠性。這一切都得益于TI在設(shè)計(jì)和制造能力上的不斷投入，同時(shí)也是TI加強(qiáng)嵌入式領(lǐng)域創(chuàng)新的體現(xiàn)。