8位和32位MCU如何選擇？五大國產(chǎn)32位MCU介紹

隨著物聯(lián)網(wǎng)與人工智能和智能制造的發(fā)展，單片機作為嵌入式系統(tǒng)的核心控制器，在各類行業(yè)應(yīng)用中占據(jù)重要位置。其中8位MCU一直在持續(xù)創(chuàng)新，屹立不倒；32位MCU則是在芯片設(shè)計、制造工藝、封裝技術(shù)上等取得顯著突破，以高性能的技術(shù)條件被廣泛應(yīng)用在智能物聯(lián)、工業(yè)控制、新能源等行業(yè)的方案開發(fā)中。

從2020年MCU市場占比來看，32位MCU占了55%，8位MCU市占率仍有43%，在MCU領(lǐng)域中，兩者一直處于并存狀態(tài)，在不同的應(yīng)用市場下各據(jù)山頭。而工程師們也會經(jīng)常談?wù)摰健绾螌?位以及32位的MCU進行選擇？

8位mcu和32位mcu的區(qū)別

要在8位MCU和32位MCU之間作出選擇，我們得先了解它們之間的差異。

首先是CPU架構(gòu)不同：8位MCU的CPU數(shù)據(jù)位寬為8位，而32位MCU的CPU數(shù)據(jù)位寬為32位。

處理能力不同：32位MCU的處理能力更強，可以更快速、更準確地處理數(shù)據(jù)，同時在運算能力、存儲容量等方面也更為優(yōu)秀。而8位MCU的處理能力相對較弱。

程序存儲容量不同：32位MCU通常具有更大的程序存儲空間，可以存儲更復(fù)雜的程序代碼，而8位MCU的程序存儲空間較小。

成本不同：32位MCU相對于8位MCU的成本要高一些，尤其是在存儲器和接口方面。

應(yīng)用場景不同：8位單片機具有安全穩(wěn)定、成本優(yōu)勢、簡單靈活等優(yōu)點，廣泛應(yīng)用于電子鐘、電子秤等設(shè)備。它的性能適合單獨的使用設(shè)備，不過隨著這些智能設(shè)備的成長，在醫(yī)療、汽車電子等領(lǐng)域的應(yīng)用也越來越多。

8位MCU特色還在于架構(gòu)簡單。相較之下，處理效能更加優(yōu)異的32位MCU，卻同時也背負著架構(gòu)復(fù)雜的原罪。在許多嵌入式設(shè)計上，8位MCU比32位擁有更易設(shè)計的優(yōu)勢，依循8位架構(gòu)的軟件和硬件比起32位將更為簡易。

相較于“簡單的”8位MCU，32位MCU在機械化向智能化、電磁化的道路上越走越遠。因為產(chǎn)品所需的功能都要依附32位MCU才能實現(xiàn)，比如保護性、可靠鏈接性和安全性等。因此，32位MCU通常用于一些對性能、存儲容量和運算能力要求較高的應(yīng)用，例如智能家居、汽車電子、智能穿戴等。

綜上所述，8位MCU和32位MCU的選擇應(yīng)該根據(jù)具體應(yīng)用場景來決定。如果需要高性能、大存儲容量和高運算能力，那么32位MCU是更好的選擇；如果應(yīng)用場景要求不高，那么8位MCU可以是更經(jīng)濟的選擇。

這里介紹以下幾個國產(chǎn)32位通用MCU系列。

1、兆易創(chuàng)新GD32系列

在國內(nèi)的芯片公司中，兆易創(chuàng)新在32位通用 MCU市場上排名第一，而且它是在2013年才開始發(fā)布32位通用 MCU， 到目前為止，兆易創(chuàng)新的業(yè)務(wù)覆蓋了閃存， MCU，傳感器三個領(lǐng)域，每一個領(lǐng)域都是領(lǐng)先的。值得一提的是，兆易創(chuàng)新發(fā)布的GD32VF103是基于RISC-V內(nèi)核的全球首個32位通用單片機，而且基于RISC-V的GD32VF103比兆易自己傳統(tǒng)內(nèi)核的 MCU分別降低了50%和25%。

2、先楫HPM6700系列

HPM6700/6400 系列產(chǎn)品是先楫半導(dǎo)體推出的高性能高實時 RISC-V MCU 旗艦產(chǎn)品，目前已經(jīng)量產(chǎn)。與國際競品相比，HPM6700系列芯片單核運行主頻即可達到驚人的816MHz，在CoreMark跑分測試中，HPM6700獲得了9220的高分，成功刷新了國際MCU領(lǐng)域的性能記錄。

依靠MCU的高算力、高模擬特性，HPM6700/6400 系列產(chǎn)品已經(jīng)在工業(yè)伺服電機控制、二三級BMS、逆變器、電能質(zhì)量監(jiān)測、保護裝置、分布式光伏智能開關(guān)及數(shù)據(jù)網(wǎng)關(guān)等多個應(yīng)用遍地開花。

3、華大HC32系列

針對高端智能硬件，數(shù)字電源，高性能變頻器，IoT模塊等行業(yè)的應(yīng)用，華大推出HC32F4A0系列Cortex-M4產(chǎn)品，封裝覆蓋LQFP100，L，BGA176等。

HC32F4A0系列是基于 ARM Cortex-M4 32-bit RISC CPU，最高工作頻率 240MHz的高性能 MCU。Cortex-M4內(nèi)核集成了浮點運算單元（ FPU）和 DSP，實現(xiàn)單精度浮點運算 ，支持所有算術(shù)運算， ARM單精度數(shù)據(jù)處理指令和類型，支持完整單精度數(shù)據(jù)處理指令。內(nèi)核集成了MPU單元，同時疊加DMAC專用單元。

4、南京沁恒CH32系列

CH32V103系列是以RISC-V3A處理器為核心的32位通用微控制器，該處理器是基于RISC-V開源指令集設(shè)計。片上集成了時鐘安全機制、多級電源管理、通用DMA控制器。此系列具有1路USB2。0主機/設(shè)備接口、多通道12位ADC轉(zhuǎn)換模塊、多通道TouchKey、多組定時器、多路IIC/USART/SPI接口等豐富的外設(shè)資源。直接對標STM32F103，在功能上極其強悍，顯著的性價比優(yōu)勢。

5.極海半導(dǎo)體APM32

珠海極海半導(dǎo)體推出的APM32工業(yè)級通用MCU基于ARM? Cortex?-M0+/M3/M4/M7內(nèi)核；工作主頻高達500MHz, Flash 16KB~4MB，SRAM 2KB~256KB；工作溫度范圍覆蓋-40℃~+105℃，滿足復(fù)雜工作環(huán)境的溫度要求；芯片ESD等級高達8KV，有助于客戶提高系統(tǒng)靜電防護能力；已通過IEC61508 SIL3功能安全認證和USB-IF認證。

極海32位APM32工業(yè)級通用MCU，已成功批量應(yīng)用于電機控制、HMI、冰箱壓縮機、儲能BMS、家電觸摸板、工業(yè)機器人、電動車、智能門鎖、機械鍵盤、血氧儀、無人機等消費電子、智能家居、工業(yè)控制、汽車電子、以及智慧能源等領(lǐng)域。