和動輒32/64位元、頻率衝上GHz、製程向0.13微米以下挑戰的CPU相較下,目前仍以8位元為最大宗、主要採用0.5微米製程的MCU似乎顯得小巫見大巫了。但從整體的電子市場來看,強調高速、大量資料運算的通用型電腦其實只是少數,多數的電子產品只需要專屬而單純的功能,這時,具體而微的微控制器正是最好的選擇。
目前MCU的全球年出貨量已突破五十億顆,這是CPU所難以望其項背的,但MCU正面臨性能升級的強大壓力,卻也是不爭的事實。最主要的市場驅力來自於Internet的普及。除了讓人與人之間能無遠弗屆地連結外,Internet的世界正在蘊釀著另一波的高潮,也就是進一步達到人與設備、甚至是設備與設備之間的無障礙溝通,以實現遠距數據存取、網路控制、應用升級,乃至於分散式協同工作等功能。
當愈來愈多的設備被賦與IP,也就是具有上網功能時,人類與電子產品的關係將有更大的想像空間。從家居的看護、娛樂到各個家電的搖控,到跨國工廠製程中的即時數據收集、由中央伺服器統一運算回饋,或讓公共場所的路燈系統變得智慧化,進而可以預告下一個路燈該明或滅。這樣的未來正在一步步的接近中,已有愈來愈多的16位元及32位元MCU將乙太網路連結視為必要功能,這種情況預料也會在8位元的MCU上發生。
然而連結只是第一步,接下來電子設備還會要求更高的頻寬,以接收更多元的多媒體即時訊息。此一需求已在手機、STB、DSC等影音產品身上看得到,而為了挑起這個大樑,MCU得與另一個處理器核心──DSP衷誠地合作:由DSP來處理密集的音頻、視頻數據,整個系統的控制則交給MCU來負責。目前業界正積極尋求更符合成本、功能效益的一體化DSP/MCU方案,包括面板上的雙晶片組合、採用單封裝的雙裸晶模組(MCM),以及將DSP功能整合到MCU中,或將MCU功能整合到DSP中,但最佳化的結果仍會因不同的產品定位而有差異。
除了上述挑戰外,為了減少元件、降低成本,儘管MCU本身已是具體而微的系統單晶片,但未來仍會被要求把更多的系統資源整合在一起,例如更複雜和快速的標準介面、更高的內嵌記憶體容量,以及在可程式化的條件下,提供可配置的數位及類比性能,如動態濾波器、放大器、D/A、A/D等。要達成這些要求,業者不僅要具備更高階的硬體設計能力,還得同時提供更便利的開發平台或工具給客戶,並更深入的參與客戶的產品開發流程。
誠如業界常說的,「人類的想像力有多寬廣,科技的發展就有多寬廣」,即使是一顆小小的MCU,也能創造無窮的驚奇與便利。但人類是否可因此自命為「造物主」而為心所欲的創造呢?或者說你會願意身處在一個電子狗、人造人四處環繞的世界嗎?甚至,有一天科技產物的能力遠遠超過人類的想像力時,我們又該如何自處呢?看來想像力或許沒有極限,但該有其界限吧。