老工程師的技術生活(三) --- Low pin Count MCU (一)

用一些很基礎的技術觀點來看產品開發與市場機會。也藉由此篇祝福一位朋友。(見尾文)

現在就不太想講太多深入技術的東西，年紀大了，個人覺得如果這個年紀幹嘛還要一個人拚

得要死來討好老闆或客人市場，覺得這種年紀怎麼拼老闆或客人市場也不會對你有好的觀感，

你應該只要讓老闆或客戶知道：在技術上你是沒問題的，而是否應該還有其他領域可以幫

老闆或客人的~這才是年紀大了才有的價值：老闆出錢，你出嘴巴，拼命賣肝的事，就交給

年輕人吧！所以說啦，上了年紀就不要老是把自己的技術掛在嘴巴上說個不停，不要讓老闆

覺得煩，就算年輕人聽了也覺得說：你都講了一大把年紀了，你到底有沒有賺到錢沒？

或是有沒有拿個諾貝爾獎啊？真的只是讓別人看笑話而已罷了！

所以啦，我們就用自己對於產品規格經驗來稍微探討一下這些產品技術背後，真正所能代表的

市場機會，至於技術的東西呢？你有興趣就慢慢地去孵蛋吧...我們也是這樣一路走過來，

未來你真正需要的：不是這些技術，而是如何從這些產品規格觀點去看市場機會的。

還有您自己在這些領域裡的發展機會吧！這個才是你技術人生的最大目的吧。

雖然個人一直從事的是系統應用的開發工作，但也是待過園區IC 設計公司，也玩過新MCU

產品開發，多多少少也都知道這個產業市場裡，人家如何在技術與市場之間玩哪些產品的。

這些是你在從事技術開發過程中，也應該要有所深入瞭解與探討的...否則，有一天你也會成為

資深工程師或技術主管，你就得要有這方面的產品與市場觀點來決定系統解決方案的。

也就是從技術以外的角度，來評估落實技術投入的產品與市場的機會在哪？

而不是市場人家說甚麼？你就盲從的去搞甚麼？技術人生的生命就浪費在這些走馬燈之間。

好了，標題提到所謂的 Low pin count MCU ，甚麼是 Low pin Count MCU ？簡單來說：

就是小封裝的單晶片MCU。一般來說就是少於 10 pin 以內的 MCU 。

談白講啦，IC 的晶圓面積與封裝測試費用永遠都存在著"功能需求"與"競爭成本"之間的拔河。

而對於一些功能簡單容易的應用市場來說：真的不需要一顆大大的 MCU，甚麼是大大的MCU ？

有人覺得就算 18/20 pin 的MCU 都覺得太大顆了。14 pin 呢？又好像太多了一點...

所以啦，以前Microchip 就乾脆給你出個 SOP 8 的MCU，還申請了專利...

果然在市場出奇制勝，結果就一大堆台商(那時大陸還沒有起來...)也跟著追風，當然也惹來不少

官司...最早最有名的太欣就是一例。

之後呢？當大陸市場起飛後，誰理你啦...大家就劈里啪啦大鳴大放了，當然專利期也過了啦。

那你說：八位元包成 8 pin 是專利？那 32 bit MCU 也包成 SOP8 呢？

但問題來了：搞技術最頭疼的就是：一顆 IC 只剩下 八隻腳，還要扣掉 VDD/VSS 兩隻省不掉的

腳之外，到底還要留哪些應用的 I/O 呢？(有的還不能省 Reset 那隻腳呢...)

所以啦，台商最喜歡搞市場"機海"策略了，反正你市場要甚麼？我就想辦法生一款型號MCU 給你。

又喜歡操作簡單的下 Mask Code (或是我們俗稱的 OTP --- One time programming) MCU 給你。

這些市場操作的先決條件就要有量... 超級有量的，因為IC 公司可以綑綁一大包用最優惠價格給你，

那怕你拿十個零件，生產五個出來賣都值得划算。(其他五個呢？你要當垃圾？或幹嘛？不管)

--- 套句電影台詞說的：就算你打斷你自己的手腳，下半輩子也不愁吃穿。有這麼誇張嗎？

所以這個市場就殺得血流成河了。是的~市場是起來了，但到底大家可以賺到甚麼？

而以現在市場產品走向個性化、客製化之後？這些的市場操作手法還管用嗎？

但不變的是：Low pin count MCU 市場仍在...怎麼玩？你可以用你自己的觀點思考。

那你說： 8 bit MCU 玩 8pin，那 32 pin MCU 玩 8 pin 可不可以？

重點還是在於："功能需求"與"競爭成本".... 用個換算公式說法，就是性價比啦。

8 bit 8 pin MCU 的市場價格早就低到你無法想像的低...但對許多像我們這一種高度講求靈活

應用的工程師來說：其實價格不是首要考量，備料庫存乃至於功能效能能發揮極大化比較重要。

以現在IC 製程技術來說：應該也不難吧。就看你 IC 原廠要如何從技術角度來克服這些因素了。

近幾年來，個人也轉向 32 bits MCU， 尤其是 STM32 ，人家之所以能夠在市場勝出，也不是

沒有道理的。最主要還是在於如何發揮IC 在系統應用上的設計彈性與效能。

之前用過 Silicon Labs 的MCU，他MCU 的 Cross Bar 的 I/O 設計架構，讓令人驚奇。

賦予MCU 在 I/O 的規畫使用上更具彈性使用。而STM32 也在其 I/O 上採用了：

General-purpose (remap) and alternate-function I/Os 設計，就賦予有很大的系統彈性使用空間，

以前我們搞 MCU 時，都會先想要不要有 UART ？要不要SPI/I2C ？然後再來想：如何出 I/O 。

總歸一句話：就是要把IC 功能效能省到最低成本。客人市場用不到的，就不要出這樣的規格，

突然市場要了，來不及出新規格IC ?那就想辦法用 IO 模擬 UART/SPI/I2C ...搞死客人。

誰叫你又要便宜，又要功能需求....活該！

所以以前我在推新的 MCU 時，要搞這一種既簡單，又得在硬體資源不足的情形下搞系統

應用時，我就喜歡把這樣的應用案子交給外圍的IC 通路商或是配合的系統方案商，講白了：

搞這樣子的東西只是幹苦工，幫老闆賺 Easy Money 而已。我是不太想浪費這一種時間。

沒啥多大的成就感。(更何況這種東西的資源超級少的...ROM 就往往只有 1~2 KBytes 而已。)

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幸好現在年紀夠大了(活得夠久？)，也終於在市場上可以看到一樣Low pin count 的 MCU ，

卻有較好的系統資源可以讓我可以玩玩...

這張圖簡單地告訴大家：同一隻 I/O 腳，他就有三四種設定使用方法...

但重點還是他在系統應用上的支援情況呢？

喔~原來那些甚麼 UART/SPI/I2C 等等， 該有的周邊應用界面都有了，(大陸用詞：外設)

你也就不用再辛苦地用一般 I/O 模擬成UART/SPI/I2C 等等了，以前那一種作法不是在幫

市場客人，而是在害客人的。甚至人家就也直接給你 ADC 了。你可以去查一下：那些

搞這一種低階(有人稱Low pin count MCU 叫低階MCU)的IC 公司，主要就會把此類MCU 

分成所謂的 I/O 型及 A/D 型(整合型) MCU。其實主要還是在於成本考量。

這一款 8 Pin 的MCU 還帶有RTC ...準不準？

5% ...你自己考量吧，這一種RTC 要搞到很準，系統上的溫飄、壓飄的補償校正都是

免不了。所以你也不要以為會寫寫韌體程式就很厲害，搞系統這些後續的補償校正工作

都很辛苦的啦。坦白講在MCU 內部設計裡最難最麻煩的不是那些指令支援或周邊介面

，而就是像ADC 或PLL 等這些類比設計，他們行話說的： Circuit Design。

因為這些都跟IC 製程息息相關，人家IC 晶圓廠沒給你好的 IP 整合設計或模擬合成...

你甚麼也搞不了，因為不是設計完就好了，你要能保證到最後 IC 生產出來，特性要一致。

就是一般人家說的： IC 製程良率高不高....說穿了，就是成本啦。所以你就會發現：當你

是用 90 奈米設計生產這一代MCU 之後，競爭對手開始用 55/45 奈米設計生產下一代MCU 

之後，你怎麼辦？為了跟上競爭成本，你就得在砸錢重新在新的製程技術上再來一次。

所以在這個市場領域裡，講求的就是這些無形的競爭成本...

那我們就來看：這樣子的 IC 要賣多少錢才划算？以下是官方的牌價。

而在大陸淘寶的"亂價"

你一定會說：人家現在 8 bit 8 pin MCU 都只剩下幾毛錢而已了...這個價錢會不會太高？

這個是相對的，你可以真正去看一下你用幾毛錢買到的，跟這個價錢買到的差別在哪？

簡單的算法好了：Flash(ROM)/RAM size ... 這個就是IC 晶圓的最大成本。

一般 8 bit 8 pin MCU 的 Flash(ROM)/RAM size 都喜歡拿捏在 1K/256Bytes 以下。

好了，就算你 3毛錢(台幣)好了。人家Flash(ROM)/RAM size是 32K/8K 呢？

單位單價也好像沒差多少吧？所以啦~人家就一次全到位，也不用在那麼辛苦的搞個

甚麼 I/O 型、AD 型的 MCU 應用市場，光業務或市場操作那一大堆"機海" MCU 很累的耶。

最清楚的是：人家是 IDM (製造整合半導體廠)。IC 晶圓製造成本完全自我掌控....

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其實這樣的產品與市場發展，我一點也不意外，我很早以前就心知肚明了。

在這一塊應用市場裡，要長久保有競爭優勢，真的很辛苦。更不用說:這一塊傳統

的 8 bit 8 pin MCU 設計技術門檻，真的也不高，這幾年大陸滿街(應該說南北各省)，

都有類似的半導體科技公司都在搞這些項目....技術好不好？東西能不能用？

真的也不用太在乎，但客人整天都拿這些東西跟你比來比去的...無非就是要你再砍價格啦。

這些市場操作的手法，也不只在MCU 領域裡，各個技術領域及應用市場也是。

(這裡面有個產品企劃與公司策略目標抉擇：你覺得在這一種高度產品市場重疊與價格競爭

條件下，你的策略是該慢慢的一步一步的追呢？還是乾脆一次到位？

這沒有標準答案，也沒有人會事先告訴你答案...都是五年、十年後才會知道的。)

我現在才可以用旁觀者來討論這些東西，所以才用"老工程師的技術生活"的輕鬆態度

來玩、來寫這些東西啊。

而既然是拿來玩玩，乾過癮的"老工程師的技術生活"，當然就是要拿這一種資源豐富，

又可以一直反覆更新使用的平台來玩才好玩啊：

喔~這個真的純屬娛樂，就算是以前老是覺得用 Low pin count MCU 搞系統是一件

蠻酷的一件事，但又不想像以前那一種用有限資源，然後還要用既難用又不方便的特殊

開發工具，甚至還要冒著 OTP 燒錄方式，搞壞一顆就沒了一顆....搞得心裡一直在淌血。

所以就弄一套來玩玩囉。接下來還會用一篇文章簡單的帶過一些相關技術觀點分享。

就先這樣子了囉。

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最後還是要來講一點技術以外的故事好了。

其實我在之前的工作經驗裡，有認識一位前輩大哥(也沒大我幾歲...)，他常常跟別人

誇稱自己是台灣屬一、屬二開始使用 Microchip MCU 的人。所以啦~那些搞單晶片 MCU 

的相關系統應用技術自然也不在話下。當然也是在自營(SOHO) 及上班之間來來去去的。

搞過的應用產品與市場也不計其數，上班地點也不乏橫跨兩岸三地的....

前幾年還突然帶了一個人來找我說：要跟我買 USB ROMTER (模擬器)。

見鬼了，我都已經停售很久了...但就千拜託、萬拜託的請我幫忙。我說：都老朋友了

我就免費給你弄幾台吧...他就偷偷把我拉在身邊說：Chamber，人家是大老闆，你就

不用客氣了，該收錢的就收他錢吧。買了一次，還不夠。還有一次就約在新竹高鐵站的

星巴克咖啡館裡，一手交錢，一手交貨...搞得很神祕的。

我最後幾台 USB ROMTER 零件拼裝出來的，就賣給他這位號稱老闆朋友了。

之後，又突然消聲匿跡了。(以前也常搞這件事....神龍見首不見尾的。習慣了)

你真的要找他，還真的找不到，電話、Line、社群聯絡方式全沒用的啦。

這一種搞技術的老師傅大部分都有這種特質的，看多了也習慣了。

但在幾個月前，聽到他一位中南部同鄉，也是位電子零件通路商老闆，跟我說：

chamber啊， 聽說你這位前輩老師傅朋友中風了。你知不知道？

我怎麼會知道呢？他說：他也是聽別人說的，想找我確認一下。

我想應該也不意外，年過六十，以前常搞系統設計搞到沒日沒夜的。生活作息

老是不太正常，以前拚系統結案，還常常靠蠻牛的... 或許年輕時，身體沒問題。

但年過半百就真的很難說了。但我也一直打聽不到他的消息。

也真的希望這是一個謠傳傳聞罷了。

不過，這也真的代表著一個世代的工程師也經逐漸凋零與退位了。也是無奈的。

也剛好藉由這樣一篇談傳統MCU 面臨新應用市場的轉型故事時，

來祝福這位 MCU 老前輩師傅，能安然度過這一切，也祝福所有有志於此一領域

的工程師們，身體健康，長命百歲。

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(待續)