受訪人：Imagination Technologies業(yè)務(wù)拓展高級(jí)經(jīng)理Ian Anderton

1. MCU在物聯(lián)網(wǎng)時(shí)代有著極為廣泛的應(yīng)用。為適應(yīng)物聯(lián)網(wǎng)市場的需求，產(chǎn)品需要有新的特征。您認(rèn)為這些特性將包括哪些嗎？

IoT 市場中的 MCU應(yīng)用范圍非常廣泛，從低端的傳感器控制到高端的視頻監(jiān)測/管理系統(tǒng)都可使用。因此，MCU 需要具備高度的靈活性/可擴(kuò)展性才能在盡量多的應(yīng)用領(lǐng)域中得到使用。

其中最重要的特點(diǎn)之一就是高水平的動(dòng)態(tài)功耗效率，以使系統(tǒng)能夠以最低的功耗水平在一定的頻率范圍（50 到 300+ MHz）內(nèi)運(yùn)行。高功耗效率（DMIPS/mW）意味著應(yīng)用可以在較低的頻率（相對(duì)于競爭對(duì)手）下運(yùn)行，從而降低有效功耗，成為 OEM廠商 收益。

另一個(gè)非常重要的考量是安全問題。物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)首先是連接性系統(tǒng)，因此需要高度的安全性。有多種方法可以在MCU 內(nèi)部實(shí)現(xiàn)這一點(diǎn)。首先，我們相信，MCU 支持硬件虛擬化技術(shù)非常重要，這可實(shí)現(xiàn)應(yīng)用和數(shù)據(jù)在多個(gè)受信任的分立單元內(nèi)的隔離。另一個(gè)重要的因素是內(nèi)存保護(hù)單元（Memory Protection Unit），它可進(jìn)行控制并防止未經(jīng)授權(quán)訪問敏感數(shù)據(jù)/軟件。MCU 還應(yīng)該具有加密支持性能，來實(shí)現(xiàn)將保密的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化為不可讀取的格式。安全調(diào)試是防止外部系統(tǒng)讀取 CPU/系統(tǒng)的關(guān)鍵所在。防篡改支持可提供一道屏障，防止外部系統(tǒng)利用 “邊路攻擊” 機(jī)制來讀取/修改系統(tǒng)。

面向物聯(lián)網(wǎng)的 MCU SoC還應(yīng)該具有專門的內(nèi)部 DSP 和浮點(diǎn)單元（Floating Point Units，F(xiàn)PUs）。傳感器控制和管理所要求的高級(jí)信號(hào)處理僅僅依靠 CPU 系統(tǒng)是無法實(shí)現(xiàn)的，因?yàn)樗墓暮统杀居邢?，同時(shí)又有著極高的性能要求。

對(duì)于物聯(lián)網(wǎng)MCU 來說，還有很多其他的考慮因素。包括實(shí)時(shí)的性能和低延遲中斷控制；緊密結(jié)合的存儲(chǔ)支持來實(shí)現(xiàn)低存儲(chǔ)延遲和高數(shù)據(jù)吞吐量。在支持 RTOS 和高端 Rich OS（Linux, Android）的系統(tǒng)中，MCU 必須要既支持固定存儲(chǔ)轉(zhuǎn)譯，又支持存儲(chǔ)管理/轉(zhuǎn)譯查尋緩沖地址控制技術(shù)（Memory Management/Translation Lookup Buffer address control techniques）。MCU 的指令集架構(gòu)（Instruction Set Architecture，ISA）應(yīng)該能夠支持優(yōu)化的 16 和 32 位指令，以降低代碼長度和存儲(chǔ)大小。

最后，非常重要的一點(diǎn)是要能夠支持與其他元件的簡易整合來構(gòu)成系統(tǒng)。舉例來說，使用同一個(gè)/通用總線接口來實(shí)現(xiàn)與Wi-Fi和藍(lán)牙等重要周邊外設(shè)通信模塊的無縫連接。

2. 您認(rèn)為未來幾年市場對(duì)MCU的需求狀況有何變化？總規(guī)模增長，還是持平？對(duì)什么類型的MCU需求較為旺盛？

有預(yù)測顯示，受到開發(fā)各類新興、快速增長的應(yīng)用需求的推動(dòng)，未來 5-10 年間將出現(xiàn) MCU 數(shù)量的巨大增長。其中包括物聯(lián)網(wǎng)（工業(yè)、智慧建筑、智慧城市、零售等）、移動(dòng)基帶（LTE、Wi-Fi、藍(lán)牙）、傳感器管理、存儲(chǔ)、移動(dòng)設(shè)備中系統(tǒng)級(jí)管理以及汽車（比如車身、安全）等。

3. 現(xiàn)在國際上主要MCU廠商都在加強(qiáng)生態(tài)系統(tǒng)的建設(shè)。貴公司在推進(jìn)軟件工具以及生態(tài)上，做了哪些工作？采取何種策略？

Imagination開發(fā)了自己的工具，并與合作伙伴緊密合作來支持各類 MIPS 處理器內(nèi)核。我們提供的完整開發(fā)環(huán)境，包括名為 Codescape 的硬件/軟件開發(fā)工具，可提供 SDK、調(diào)試工具以及 Profiler IDE。Codescape 可提供免費(fèi)和付費(fèi)授權(quán)兩種版本。免費(fèi)的版本包含編譯器、性能豐富的軟件調(diào)試器來幫助開發(fā)者快速、經(jīng)濟(jì)地開發(fā)系統(tǒng)。我們還開發(fā)并提供名為 MEOS 的 RTOS，以及數(shù)個(gè) Linux 版本，包括 Debian 和 Buildroot。此外，我們?yōu)檐浖?系統(tǒng)應(yīng)用的評(píng)估提供精確指令模擬器（Instruction Accurate Simulators）、FPGA 開發(fā)平臺(tái)并支持安卓、Brillo 和其它 Rich OS 系統(tǒng)。

Imagination 廣泛的合作伙伴社區(qū)為 MIPS 處理器系列提供支持，包括RTOS和軟件/硬件開發(fā)工具、RTOS、中間件、系統(tǒng)安全軟件（支持硬件虛擬化）、安全 IP、外部/系統(tǒng)硬核 IP以及設(shè)計(jì)服務(wù)等。Imagination 的戰(zhàn)略合作伙伴包括谷歌、Green Hills、Mentor、Lauterbach、微軟、甲骨文和 Synopsys。

4. 談到MCU設(shè)計(jì)必須考慮降低功耗，貴公司在低功耗MCU產(chǎn)品開發(fā)上有哪些新的進(jìn)展？在低功耗設(shè)計(jì)上有何優(yōu)勢？

MIPS CPU IP 內(nèi)核——尤其是面向 MCU 類應(yīng)用的 M 級(jí)內(nèi)核都是低功耗和占芯片面積少的 CPU 產(chǎn)品。MIPS 處理器通過各種技術(shù)來實(shí)現(xiàn)較低的動(dòng)態(tài)和睡眠功耗，比如綜合時(shí)鐘門控會(huì)關(guān)掉那些不活動(dòng)或某項(xiàng)操作不需要的CPU部件。我們還加入了軟件指令和和硬件支持來將 CPU 置于睡眠模式。M 級(jí) CPU 利用本地存儲(chǔ)器來降低會(huì)增加功耗的與外部存儲(chǔ)總線的通信。我們的MicroMIPS ISA 降低了代碼長度以及運(yùn)營應(yīng)用所需要的內(nèi)存——當(dāng)然，所需內(nèi)存越少功耗越低。最后，MIPS CPU 擁有先進(jìn)的 EDA 工具的支持，并含有眾多性能、電源和面積定制選項(xiàng)，可為客戶提供這三者間最佳的折衷組合。

5. 物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備中對(duì)低功耗MCU有何需求？如何平衡功耗、性能、尺寸、成本，以滿足物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備的需求？