8ビットおよび16ビットマイクロコントローラーの場所はどこですか？なぜ32ビットが引き継がれていないのですか？

32ビットマイクロコントローラーを選択するためのコストとパフォーマンスのトレードオフの点で、実際のカットオフポイントは何ですか？

言い換えると、ARMアーキテクチャの台頭と支配により、なぜ8ビットおよび16ビットのマイクロコントローラをまだ使用しているのですか？彼らはまだずっと安いですか？

非常にローエンドのデバイスは、大きくて複雑なアーキテクチャによって提供されるリソースを必要としないことを理解しています。ただし、コストが同じ範囲に収束しているように見える場合に、それらを引き続き使用する本当の動機は何ですか？

おそらく1年前、ローエンドの8ビッターと最も安価な32ビットのマイクロコントローラーの間には大きな違いがありました。もはやそうではありません。

Digi-Keyのバルク価格設定に基づいて、SOT-23-6パッケージで2500数量で35ȼの 8ビットPIC10F200を入手できます。SOIC-8パッケージでは、2500個の数量で36 for用の32ビットCY8C4013SXI-400（ARM Cortex-M0）を入手できます。（Digi-Keyのバルク価格設定は、メーカーが実際に支払う金額に関しては現実的ではありませんが、おそらくそれよりはるかに少ないですが、同じような数量の異なる製品間の大まかな価格設定比較に使用することは有効だと思います。）

OPは正しいです、彼らは収束しています。

では、なぜ32ビットチップがこれ以上使用されないのでしょうか。最初の段落で述べたように、この価格とサイズの平等は昨年または18か月間でのみ発生しました。そして、競争力のあるチップが十分に揃うまでには、まだ長い道のりがあります。

Digi-Keyから入手可能な6875 ARMチップのうち、1ドル未満の数量価格で在庫されているのは4つだけです。 四。一方、エンジニアが選択できる1ドル未満の数百の8ビットチップがあります。

しかし、少なくとも数十のローエンド32ビットマイクロが利用可能であったとしましょう。それらは8ビットのものよりも自動的に選択されますか？

まず、エンジニアにそれらを認識させる必要があります。変化には常に多くの抵抗があります。学ぶべき新しいこと-ハードウェアの観点から、新しいチップを回路に組み込む方法を学びます。インサーキットプログラマー、新しいコンパイラーなどの新しいツールがあります。ファームウェアエンジニアは、まったく新しいペリフェラルとタイマーのセット（主にレジスタレイアウトとビットの意味）の使い方を学びます。

32ビットはそれでいいのですが、多くの重い計算を行う必要がない限り、何がポイントなのでしょうか。GPIOピンが4つしかない場合、32ビットレジスタとして内部的にアクセスしても、8ビットレジスタを使用するよりも利点はありません。

消費電力は常に8ビットマイクロに有利になると思います。

たとえば、PIC10F200は、スリープモードで4 MHz、2v、100 nAで175 µAを消費します。CY8C4013SXI-400は、スリープモードで4MHzで動作する約800µA、2vおよび1uAを消費します。（CY8C4013SXIのデータシートには4 MHzと2vのどちらの数値もなかったため、見積もりを行う必要がありました-データシートには、6 MHzと3.3vで2 maと表示されています。）

したがって、ARMは、目覚めているときは4.5倍、睡眠中は10倍の電流を引き出します。それほど多くはないように見えますが、コインセルで3か月または1年間実行する場合の違いです。（私は両方のマイクロコントローラーがほとんどタイミングを実行していて、ポートなどを更新していて、実際に重い計算をしていないと想定しています。後者がそうである場合、8ビットマイクロは長時間にわたって多くのマルチバイト演算を実行する必要があります時間の経過とともに、その利点の一部が失われます。）

興味深いのは、ARMが8ビッターの約4倍の電流を消費し、さらに、内部レジスターと4倍の幅のデータパスを備えていることです。これは偶然ではないと思います。CMOSの場合、消費電力はスイッチングされるトランジスタの数にほぼ比例し、ARMは実行される命令ごとに明らかに多くのことを実行しています。

より多くのARMベンダーがローエンドチップを発表しているので、マイクロチップのようなベンダーがさらに価格を下げたとしても、私は驚かないでしょう。いずれにせよ、価格はほぼ同じ、同じサイズのパッケージですが、選択する32ビットチップははるかに少ないので、8ビットマイクロコントローラーはまだしばらくの間存在します。特に、何万人ものエンジニアに親しんでもらいました。

3つの主なポイント：

• 価格
• サイズ
• 消費電力

10,000個のチップを注文する場合、50セントはかなりの金額です。100,000個のチップを注文するとさらに多くのことができます。

SOT23-6パッケージで提供されるPIC10など、32ビットチップよりかなり小さい8ビットチップを入手できます。

32ビットチップは、一般的に高速で動作し、多くの処理を行うため、小さな8ビットチップよりもはるかに多くの電力を消費します。電池はより速く消耗し、電力システムはより多くの電流を提供しなければならない（したがってより高価になる）など。

結局、なぜあなたは隣の砂糖を飲むために巨大な船を買うのですか？

私が商用製品用に開発したuCアプリケーションは、8ビットを超えるデータサイズをほとんど処理しませんでした。したがって、32ビットが8ビットと同じ価格であっても、メリットはありません。他の誰かが言ったように、私たちは慣れ親しんだものに取りかかるので、それをより早く打ち抜くことができます。しかし、最後に開発したものは、私が使用していたPIC16をあらゆる点で限界まで押し上げることが判明しました。しかし、それはデータサイズが原因ではありませんでした。私がそのようなことをするなら、私は本当にARMを学ぶべきです。

ARMチップが「コンピュータ」のように動作するほとんどの機能を引き継ぐことを期待しています。一方、多くの8ビットマイクロコントローラーは、比較的単純なプログラマブルロジックデバイスまたは中程度の数のゲートで実行できることを実行するために使用されますが、実際には、より安価に、および/またはシンプルな8ビットマイクロ。より複雑なアプリケーションを設計するときは、8ビットのアプリケーションよりも32ビットのマイクロを使用する方が簡単ですが、チップの全体的な目的が、たとえば特定の入力を監視してデバウンスし、ハイになると200の出力を開始することである場合1ms間隔で特定の出力にパルスを送り、次に2ms間隔で100、次に3msで100、その後100ms間一時停止し、入力がローになるまでそれを続けます。そのためのコードの設計は実際には簡単かもしれません32ビットのものよりも8ビットマイクロで。8ビットマイクロと32ビットマイクロのコストの違いは、多くの場合、プロジェクトを8ビットマイクロに「適合」させるために追加のエンジニアリング作業を費やすことを正当化するのに十分ではないかもしれませんが、32ビットパーツはエンジニアリングの労力を節約しないでください。1ペニーも余分に費やす必要はありません。

CPUコストと電力消費量が主な理由であることに同意しますが、ここに記載されていないもう1つの考慮事項はPCBスペースです。 電子バスルームスケールなど、多くの種類の組み込みシステムでは、大量のI / Oはあまり必要ありません。バスサイズを大きくしてもメリットはなく、高速処理にはメリットがありません。しかし、そこにありますプリント回路基板のレイアウトとルーティングがシンプルになり、多くの場合より小型になるため、ピン数が少ない小型パッケージにメリットがあります。ボードを4層ボードではなく2層ボードとして設計できる場合、コストが大幅に節約され、8ビットプロセッサに付属しているピン数が少ないと、32ボードよりも簡単に節約できる傾向があります。一般により多くのピンと物理的に大きなパッケージを持つビットプロセッサ。

8ビットの世界でさえ、新しいタイプは古いタイプに取って代わるのに非常に長い時間がかかることが知られています-MCS51がまだニッチで生きており、MCS48がまだ予期しない場所で見つかっているのを見てください。

多くの場合、それは追加の価値をもたらさないので変化は起こりません、そしてそこに留まることがまだ証明されていない、そして/またはまだ動くターゲットであると予想される新しいテクノロジーを学習するコストが伴いますMCUテクノロジに集中したいが、アプリケーションに集中したいが、今年のARMヴィンテージに適応するようにプロダクションソフトウェアを常に修正して再テストしたくない人には不愉快です！）開発されなくなったコンポーネントは廃止されたものもあれば、ようやく安定したものになっているものもあります。また、発生したバグの回避策が必要になる場合もありますが、少なくともこれらの安定したプラットフォームを提供します。溶岩流は常にアンチパターンであるとは限りません。つまり、溶岩流は山を維持する傾向があります。