打造物聯網勝利方程式　MCU整合模擬電路掀風潮

瑞薩電子行銷暨車用事業部策略行銷部主任王仲宇指出，物聯網裝置內建感測器類型和數量正不斷增加，而整個開發流程中，最耗時的部分則集中在軟體設計和測試，約占60～70%以上時間，若系統廠還須分心兼顧不熟悉的類比設計，勢將瓜分工程師資源，進而延宕最終產品上市時程。對此，瑞薩遂主打高整合MCU設計策略并提供完整軟體平臺，藉以優化大量資訊擷取、轉換和傳輸流程，同時減輕分離式類比元件對系統功耗和占位空間的影響。

微控制器(MCU)整合類比電路設計風潮擴散。國內外晶片商正紛紛擴展MCU整合類比數位轉換器(ADC)、運算放大器(OPA)等類比前端(AFE)方案的特定應用標準產品(ASSP)MCU或系統單晶片(SoC)陣容，期優化多元感測器資料鏈接、轉換和運算流程，加速實現從感測到資料轉換、即時處理的物聯網標準運作模式，同時減輕系統廠自行研發復雜類比電路的時間與成本壓力。

盛群半導體總經理高國棟表示，感測、MCU和射頻(RF)技術系構成物聯網設計的三大支柱；其中，MCU不僅扮演系統控制核心，亦掌管感測資料橋接、電源管理、RF訊號處理和安全防護等關鍵功能，重要性可見一斑。隨著物聯網裝置擴大導入溫濕度、動作和影像等多元感測器，MCU業者也紛紛加碼布局更先進的感測資料橋接解決方案，帶動一波MCU結合高精準、高解析度類比前端電路的SoC或ASSP設計熱潮。

謀鵯上，感測器擷取外部環境或使用者動作資料后，還須經過一連串的傳輸和轉換動作，方能變成MCU可處理的數位訊號；然而，感測資料轉換牽涉復雜的類比電路設計，對系統廠而言，不僅技術進入門檻高，也將耗費大量研發、測試驗證和系統調校的資源。也因此，瑞薩電子(RenesasElectronics)、意法半導體(ST)、德州儀器(TI)和盛群等MCU業者遂競相擴展內建類比前端的MCU產品線，讓系統廠能專注在數位處理和軟體開發，避免蠟燭兩頭燒的情形。

高國棟強調，MCU結合類比前端，不僅能大幅縮減系統開發負擔和物料清單(BOM)成本，亦可透過MCU內建韌體和演算法，支援更豐富的動作、生物訊號及環境感測功能，將有助系統廠快速實現各種物聯網感測機制。因此，盛群近期已新增一系列內建類比電路的MCU，并將內部ADC規格升級至24位元，以提高訊號解析度和精準度，搶攻血糖、血氧和體脂等可攜式醫療檢測設備商機。

無獨有偶，瑞薩電子亦計畫于2015年發布一款整合類比前端的ASSPMCU，同時將建置支援光學、動作、環境和生物等感測器的開發平臺，以快速擴張應用版圖。

顯而易見，在物聯網風潮下，MCU結合類比前端的解決方案已蔚成顯學，成為國內外晶片商競逐焦點。高國棟認為，MCU無疑是物聯網裝置的控制核心，但其與周邊感測器、無線聯網模組的連結方案亦不容忽視，惟有通盤考量最前端的感測器到MCU運算、RF傳輸設計需求，才能打造物聯網勝利方程式。