ООО ЭФО
Поиск по складу
Программа поставок 2016
Сегодня
www.powel.ru
источники питания
www.korpusa.ru
конструктивы и корпуса РЭА
www.wless.ru
беспроводные технологии
www.mymcu.ru
микроконтроллеры
altera-plis.ru
микросхемы Altera
www.infiber.ru
волоконно-оптические
компоненты в
промышленности
www.efo-power.ru
силовая электроника
www.efo-electro.ru
электротехническая
продукция
www.efometry.ru
контрольно-измерительные приборы
www.golledge.ru
кварцевые резонаторы и генераторы Golledge
www.sound-power.ru
профессиональные усилители класса D
Поиск по сайту
Подписка на новости

Система менеджмента
качества сертифицирована на соответствие требованиям:
ISO 9001, ГОСТ Р ИСО 9001 и СРПП ВТ - подтверждено сертификатами соответствия в системах сертификации Русского Регистра, ГОСТ Р, международной сети IQNet, "Оборонсертифика" и "Военный Регистр".

ООО "ЭФО" в 2011г. получило Лицензию Федеральной службы по экологическому, технологическому и атомному надзору на изготовление оборудования для ядерных установок.


Rambler s Top100



ChipFind - поисковая система по электронным компонентам
EEN
webmaster
Санкт-Петербург: (812) 327-86-54  zav@efo.ru Москва: (495) 933-07-43  moscow@efo.ru Екатеринбург: (343) 278-71-36  ural@efo.ru Пермь: (342) 220-19-44  perm@efo.ru
Казань: (843) 518-79-20  kazan@efo.ru Ростов-на-Дону: (863) 220-36-79  rostov@efo.ru Н. Новгород: (831) 434-17-84  nnov@efo.ru Новосибирск: (383) 286-84-96  nsib@efo.ru
о нас склад библиотека статьи
 

Продукция ATMEL - общие направления и тенденции развития

Игорь Кривченко
Журнал "Компоненты и
технологии" N3-4 2000г
Оглавление:

Корпорация Atmel (США) хорошо известна как на мировом, так и на российском рынках электронных компонентов и является одним из признанных мировых лидеров в разработке и производстве сложных изделий современной микроэлектроники. Несмотря на относительно молодой возраст (год основания - 1984), высокое место в мировом рейтинге производителей электронной продукции является полностью обоснованным.

На первый взгляд, по статистическим отчетам Atmel не входит в первую десятку микроэлектронных лидеров. И это действительно так. По сравнению с такими гигантами, как Intel, Motorola или NEC, валовый объем выпускаемой Atmel продукции меньше. Но если взглянуть на дело с качественной стороны, то картина предстает совершенно иная. Atmel - прогрессивная и мобильная компания. С момента основания фирма ставила своей целью производить разнообразную и высокотехнологичную продукцию общего и универсального применения. Широкий спектр микросхем, выпускаемых в настоящее время Atmel, составляет несколько десятков групп. По итогам 1999 года их распределение по сферам приложения следующее: телекоммуникации и связь - 46%, промышленность и оборонное направление - 15%, компьютеры и сетевые приложения - 22%, продукция общего назначения - 11%, автомобилестроение - 6%.

Такая стратегия фирмы - выпуск продукции только класса "high-end" - приводит к хорошим результатам. Atmel уже несколько лет прочно удерживает 1-е место в мире по производству микросхем параллельной EEPROM. Продолжительная борьба с конкурентами вывела Atmel по итогам 1999 года на 1-е место и по объемам выпуска микросхем последовательной EEPROM. Внедрение прогрессивных технологий позволило корпорации опередить основных конкурентов и лидировать в производстве Flash - микроконтроллеров общего назначения. Помимо этого, Atmel является вторым в мире по производству EPROM и третьим по объемам выпуска микросхем Flash - памяти и заказных СБИС класса ASIC.

Текущая политика Atmel строится с учетом основных тенденций развития и требований мирового рынка. В последние два года на деятельность Atmel существенное влияние оказал мировой кризис, разразившийся в 1998 - 1999 годах на "планете электронных компонентов". Рассмотрим это более подробно.

Периодические кризисы перепроизводства - явление обычное. В сфере электронных компонентов цикл повторения составляет в среднем 7 - 8 лет (рис. 1). Симптомы проявления: "до" - активная борьба между конкурентами в ценовой области на микросхемы массового потребления, распродажа складских запасов (иногда даже по заниженным ценам); "после" - резкое увеличение сроков выполнения производственных заказов и заметный рост цен на наиболее часто спрашиваемую продукцию. Кризис сопровождается сокращением рабочих мест, сворачиванием части производственных мощностей и уменьшением объема инвестиций в перспективные технологии. Наиболее активный спад наблюдался в 1998 году, а уже к третьему кварталу 1999 года ситуация изменилась, пройдя перелом. Спрос на компоненты снова стал расти, но имеющихся складских запасов и предкризисных производственных мощностей функционирующих фабрик оказалось недостаточно для покрытия новых потребностей. Отсюда - дефицит ("allocation"). Средний прирост спроса оценивается экспертами как 20% в год и перекрыть его можно только увеличением объемов производства. А поскольку на ввод в строй новой фабрики требуется от полутора до двух лет, то стабилизации можно ожидать лишь в 2001 году.

Если судить по цифрам статистических отчетов, корпорация Atmel не слишком сильно пострадала от кризиса. Наоборот, наблюдалась ее повышенная активность по увеличению своих производственных мощностей. В начале прошлого года была заложена новая фабрика (Irving, США), а в 4-м квартале закуплено для нее современное технологическое оборудование Hitachi под проектные нормы 0,35 мкм. Выпуск первой партии готовой продукции запланирован на начало 2001 года. В конце 1999 года велись переговоры с компанией Thomson CSF о приобретении фабрики, принадлежащей ее дочерней фирме - Thomsom TCS. Ожидаемая дата покупки контрольного пакета акций - конец первого квартала этого года. Одновременно с этим Atmel предпринимает стабилизирующие меры и в экономической области. Так, в 1999 году корпорация удвоила количество своих непривилегированных акций, планируя тем самым в дальнейшем привлечь дополнительные инвестиции.

Выход компании на уровень SLI (System Level Integration) - девиз, которым руководствовался Atmel в 1999 году. Огромное внимание уделялось постоянному совершенствованию технологического процесса. Возможность комбинирования на одном кремниевом кристалле нескольких типов электронных ячеек (CMOS+Flash, CMOS+EEPROM, SiGe/BiCMOS) вывела Atmel на принципиально новый качественный уровень, позволив целенаправленно ориентировать свою продукцию на требуемые сегменты рынка. В 1999 году был анонсирован ряд микросхем для специализированных приложений (ASSP) и микросхем общего назначения, содержащих микроконтроллер в качестве ядра и программируемую логику в качестве периферии (FPSLIC). Не менее активно прорабатывались вопросы по разработке и выпуску кристаллов для комбинированной обработки сигналов (Analog/Digital/DSP) и интегральных схем для радиочастотного диапазона, инвестировались многочисленные проекты на ASIC.

В 2000 году Atmel планирует дальнейшее развитие направлений, анонсированных в 1999 году. К третьему кварталу будет завершен переход к новым проектным технологическим нормам 0,35 мкм на старых фабриках. Это позволит выпустить целый ряд новых, перспективных изделий и одновременно модифицировать наиболее удачные кристаллы прежних выпусков, улучшив тем самым их потребительские качества - энергопотребление, быстродействие и размеры корпусов. При этом идея SLI остается основным направлением Atmel. К 2002 году до 45% общего объема продукции будет принадлежать именно изделиям класса SLI. Например, планируется выпустить законченные версии коммерческих кристаллов СБИС для цифровых сотовых телефонов и цифровых фотоаппаратов а также ряд специализированных микросхем для беспроводной коммуникации - Wireless LAN и BlueTooth. Одновременно с этим Atmel планирует занять активную позицию еще в двух сегментах мирового рынка - автомобильная электроника и интеллектуальная носимая аппаратура. Поэтому особое внимание уделяется сокращению площади выпускаемых кристаллов, расширению номенклатуры микросхем для работы в автомобильном температурном диапазоне (-40С:+125С) и освоению новых субминиатюрных типов корпусов для наиболее массовых приложений. Так, корпуса VSOP, LAP (Leadless Array Paсkage) и dBGA (Die Ball Greed Array) являются самыми миниатюрными из доступных в настоящее время на рынке.

В свете всего вышеизложенного рассмотрим более детально, что же конкретно планирует Atmel в 2000 году. Удобнее всего провести анализ, разбив весь спектр выпускаемой фирмой продукции по направлениям, группам компонентов.

FPSLIC

Название FPSLIC (Field Programmable System Level Integration Circuits) приблизительно может быть переведено как Программируемые Пользователем Микросхемы Системного Уровня Интеграции. Концепцию FPSLIC можно рассматривать как первый реальный шаг к решению стратегической задачи микроэлектроники - создания микропроцессорной системы на кристалле. FPSLIC задуманы и реализованы Atmel в виде семейства стандартных кристаллов, которое будет развиваться с течением времени. Первыми появятся микросхемы, базирующиеся на ядре AVR RISC микроконтроллеров Atmel (рис. 2).

Рис.2. Микросхемы системного уровня интеграции - FPSLIC

В основу нового кристалла, выполненного по технологии 0,35 мкм, положены массив FPGA семейства AT40K и AVR-микроконтроллер ATmega161. Но здесь впервые стандартное ядро AVR выполняет команды из SRAM, что значительно повышает скорость его работы (тактовая частота до 40 МГц и производительность свыше 30 MIPS). Для дополнительной эффективности при выполнении DSP-приложений к ядру AVR добавлен аппаратный 8x8 умножитель, дающий 16-разрядный результат. На кристалле FPSLIC также размещен набор фиксированных периферийных узлов: два UART, три таймера-счетчика (два 8-разрядных и один 16-разрядный) и два порта ввода/вывода. Добавлен аппаратный интерфейс I2C, позволяющий AVR обмениваться данными с внешней конфигурационной EEPROM, которая используется для программирования FPSLIC. Блок фиксированной логики, размещенный между AVR и FPGA, позволяет использовать массив FPGA для реализации дополнительных программируемых периферийных узлов в реальном проекте, причем эти новые периферийные устройства будут доступны в общем адресном пространстве памяти AVR. Архитектура массива статической памяти SRAM внутри кристалла FPSLIC реализована так, чтобы обеспечить разработчику максимальную гибкость в распределении адресного пространства. Размер памяти программ составляет 10Кх16, памяти данных - 4Кх8. Помимо этих фиксированных массивов, на кристалле имеется еще один блок памяти 6Кх16, который может использоваться или как дополнительная память программ, или как дополнительная память данных в зависимости от решаемой задачи.

В FPSLIC реализована возможность создания динамически реконфигурируемой системы, поскольку FPGA имеет функцию Cache Logic и может быть перепрограммирована под управлением AVR непосредственно в процессе работы - рeжим AVR Cache. Данная архитектурная особенность является пока уникальной в промышленности. Это обстоятельство является очень важным, учитывая требования современного рынка носимых реконфигурируемых систем. Реконфигурируемые системы позволяют заметно снижать потребление энергии, что является сильным аргументом для использования технологии FPSLIC при создании портативных и носимых интеллектуальных устройств.

Корпорация Atmel разработала также набор инструментальных средств поддержки разработок, которые позволяют разработчику проектировать и верифицировать как аппаратную, так и программную части проекта одновременно. Это означает значительное, революционное сокращение времени выхода на рынок новых проектов и разработок. Кроме того, объединение стандартных узлов AVR и FPGA на одном кристалле позволяет непосредственно использовать в FPSLIC коды проектов, которые уже были реализованы на базе AVR или FPGA.

Семейство FPSLIC, содержащее AVR и FPGA, имеет обозначение AT94Кхх. В нем анонсированы три микросхемы с емкостью FPGA 40000, 20000 и 10000 эквивалентных вентилей - AT94K40, AT94K20 и AT94K10 соответственно. Первым будет изготовлен кристалл AT94K40, ориентировочное время выхода из производства - июнь 2000 года. Микросхемы семейства AT94K допускают использование нескольких типов источников внешней опорной частоты. Напряжение питания составляет 3,3В, но микросхемы будут способны работать и с источниками сигнала 5В. Новые кристаллы полностью совместимы по расположению и назначению внешних выводов с микросхемами FPGA семейств Atmel AT40K, Xilinx 4000, 5200 и SPARTAN и являются также PCI - совместимыми. Планируемые типы корпусов - PLCC84, TQFP144, TQPF208 и BGA352.

FPGA и микросхемы конфигурационной памяти

Объемы производства и продаж FPGA корпорации Atmel неуклонно растут, средний годовой прирост составляет 30%. После перехода на технологию 0,35 мкм имеющееся базовое семейство AT40К пополнится новой серией AL, предназначенной для работы при напряжении питания 3,3 Вольт. Первой в 2000 году появится микросхема АТ40K40AL (40000 эквивалентных вентилей). Более сложные изделия с логической емкостью 80000 и 125000 эквивалентных вентилей планируется выпустить в начале 2001 года. Все кристаллы серии AL будут иметь улучшенные скоростные характеристики и будут PCI - совместимыми. На каждый элемент ввода/вывода добавлен дополнительный триггер, но это не отразится на конечной стоимости кристаллов. В области средств поддержки разработок также есть новшества - выпущен стартовый набор разработчика ATSTK40 (рис. 3) и эмуляционная система ATDH40M/D с набором дочерних плат для различных типов корпусов.

Рис.3. Набор разработчика для FPGA - ATSTK40

Одновременно с этим Atmel планирует в 2000 - 2001 годах освоить выпуск пробных партий микросхем FPGA, выполненных по более совершенным технологическим нормам - 0,25 мкм (серия AV) и 0,18 мкм (серия AX). Как и в случае серии AL, первыми увидят свет изделия FPGA емкостью 40000 эквивалентных логических вентилей.

Активно развивается группа микросхем конфигурационной памяти. Конфигураторы Atmel могут использоваться с любыми кристаллами FPGA, основанными на технологии статического ОЗУ производства различных фирм - как с FPGA Atmel (АТ6К и АТ40К), так и с FPGA производства Xilinx, Altera, Vantis и Lucent. Базовым является семейство EEPROM AT17C, которое включает в себя микросхемы с логической емкостью от 65 кбит до 2 Мбит. Все конфигураторы АТ17Сххх могут быть перепрограммированы в системе с использованием последовательного двухпроводного интерфейса I2C.

В нынешнем году семейство AT17C пополнилось конфигуратором АТ17С020 с логической емкостью 2 Мбит. Но дальнейшее увеличение памяти здесь не планируется. Основные усилия Atmel будут направлены на уменьшение площади кристалла для того, чтобы каждая микросхема АТ17С выпускалась во всех типах корпусов, объявленных ранее (DIP, SOIC и PLCC). В дальнейшем будут производиться два новых семейства конфигураторов, но уже по технологии Flash - АТ17F и АТ18F. Первыми планируются к выпуску микросхемы AT17F020. Максимальный объем памяти будущих конфигураторов пока ограничен порогом 8Мбит - AT17F080 и AT18F080. Микросхемы AT17Fххх могут быть перепрограммированы непосредственно в системе по двухпроводному интерфейсу I2C. Отличительной особенностью семейства AT18F является наличие JTAG - интерфейса для внутрисхемного программирования. Ожидаемое время выхода из производства - конец 2000 года.

EPROM

Atmel занимает одно из лидирующих мест в мире по производству широкого спектра однократно программируемых (OTP) микросхем EPROM. Несмотря на кризис, продукция корпорации остается конкурентноспособной из-за практически стабильных цен и умеренных сроков поставки. У STM - основного конкурента Atmel - цены и сроки поставки выросли гораздо заметнее. Как и в прошлом году, деятельность Atmel направлена главным образом на повышение быстродействия и расширение диапазона рабочих напряжений выпускаемых микросхем. Большое внимание также уделяется расширению сортамента изделий, работающих в автомобильном температурном диапазоне. Базовым семейством OTP EPROM Atmel является AT27, объединяющее микросхемы с логической емкостью от 256 кбит до 8 Мбит, разрядностью 8 или 16 бит и временами выборки от 35 до 150 нс. Некоторые типы кристаллов имеют интересные архитектурные особенности.

Микросхема AT27х520 содержит внутренний регистр-защелку для фиксации младшего байта адреса, что позволяет сократить количество внешних выводов кристалла. Данная особенность удобна при реализации памяти программ в системах с мультиплексированной шиной "адрес/данные". Микросхема AT27LV1026 предназначена для применения в высокопроизводительных 16- и 32-разрядных микропроцессорных системах с конвейеризированной шиной данных. Организация AT27LV1026 в виде двух банков памяти по 32К х 16 реализует принцип расслоения памяти, что позволяет сократить общее время выборки, исключив дополнительные циклы ожидания микропроцессора. AT27LV1026 может работать в асинхронном или синхронном пакетном режимах (Burst mode). Особенностью еще одной микросхемы - AT27C400/800 - является наличие входа BYTE, позволяющего изменять организацию кристалла на 8-ми или 16-ти разрядную.

В 2000 году корпорация Atmel анонсировала новое - АТ27RW1024 с логической емкостью 1 Мбит, 16-разрядной шиной данных и с возможностью многократной (до 100 раз) перезаписи.

FLASH

Корпорация прочно удерживает 3-е место в мире по производству изделий данного класса. Объем выпуска микросхем Flash-памяти Atmel в 1999 году превысил $260 млн. Данное направление является у фирмы одним из наиболее приоритетных.

Atmel выпускает ряд разнообразных изделий Flash-памяти. Микросхемы первого поколения - Flash ПЗУ AT29 - имеют секторную организацию с небольшими размерами секторов. Такая организация удобна для хранения в одном ПЗУ как программного кода, так и небольших блоков данных. В настоящее время семейство AT29 включает кристаллы с логической емкостью от 256 кбит до 4 Мбит, разрядностью 8 или 16 бит и временами выборки от 70 до 250 нс. Atmel планирует постепенное прекращение выпуска новых микросхем AT29xxx и замену их более совершенным семейством AT49. Но все наиболее перспективные кристаллы емкостью 1, 2 и 4 Мбит будут переведены на проектные нормы 0,35 мкм во второй половине 2000 года.

Микросхемы AT49(H)Fххх производятся по усовершенствованной КМОП-технологии. Это позволило добиться уменьшения времен выборки и стирания, а также сокращения энергопотребления. Семейство AT49 включает кристаллы с логической емкостью от 256 кбит до 16 Мбит, разрядностью 8 или 16 бит и временами выборки от 45 до 120 нс. Для микросхем этой серии освоены новые типы корпусов - VSOP и CBGA (рис. 4).

Рис.4. Сравнение типов корпусов TSOP, VSOP и CBGA

Все семейство AT49 разделено на три группы: Boot Flash (с загрузочным блоком), Parametric Flash (c блоками параметров) и Concurrent Flash (с возможностью чтения во время записи). В настоящее время Atmel планирует прекратить выпуск Boot Flash (кроме быстродействующих версий AT49HF и двух типов 16-разрядных микросхем - 49хх516 и 49хх512). Все существующие кристаллы будут заменены более универсальными из группы Parametric Flash, выполненными по технологии 0,35 мкм. Практически все новые микросхемы будут иметь загрузочные блоки TOP/BOTTOM и два параметрических блока.

Atmel также планирует дальнейший выпуск скоростных микросхем с архитектурой Concurrent Flash, имеющих возможность доступа к памяти как в асинхронном, так и в синхронном пакетном режимах. Чтение в пакетном режиме может применяться для быстрого заполнения кэш-памяти или для высокоскоростного исполнения линейного кода. Применение микросхем ConcurrentFlash с возможностью независимого чтения и записи позволяет снизить стоимость конечного изделия за счет отсутствия дополнительных устройств памяти (например, EEPROM для хранения системных параметров и т.п.). Микросхемы Concurrent Flash ориентированы на применение в системах сотовой телефонии, цифровом телевидении и сетевых приложениях. В 2000 году на основе архитектуры Concurrent Flash планируется создать новые микросхемы скоростной Flash с пакетным доступом - AT49BN1604 емкостью 16Мбит и AT49BN3208 емкостью 32 Мбит. Основная область применения - сотовая телефония. Микросхемы будут выпускаться в субминиатюрных корпусах типа mBGA.

EEPROM c параллельным интерфейсом (PE2)

На фоне общей тенденции неуклонного снижения потребления микросхем PE2 во всем мире позиции Atmel выглядят весьма неплохими. С 1991 года корпорация лидирует в производстве репрограммируемой в системе энергонезависимой памяти данных с параллельным интерфейсом, удерживая до 60% объема мирового рынка. Более того, в течение 2000 года ожидается увеличение доли рынка микроэлектронных компонентов, занимаемой Atmel. Этому также будет способствовать то, что Hitachi и Xicor - основные конкуренты Atmel - переориентируют свои производственные мощности, постепенно сворачивая выпуск PE2.

AT28 является базовым семейством микросхем PE2 корпорации Atmel. Оно включает в себя кристаллы с логической емкостью от 16 кбит до 4Мбит и временами доступа от 70 до 300 нс. Все микросхемы семейства AT28 имеют байтовую организацию. Atmel является на сегодняшний день единственной фирмой, выпускающей однокристальное устройство EEPROM емкостью 4 Мбит (AT28C040) как для коммерческих, так и для аэрокосмических приложений. Микросхемы AT28ххх широко используются в системах телекоммуникаций, оптоволоконных сетях и в бортовой электронике (в том числе и для аэрокосмических приложений).

В 2000 году корпорация планирует снижение сроков поставки для всех выпускаемых типов микросхем. Особенно это будет заметно для устройств, работающих в военном температурном диапазоне. Здесь сроки выполнения производственных заказов сокращаются почти вдвое - с 26 до 14 недель (однако, при этом возрастет стоимость опрессовки и корпусов). Основное внимание Atmel будет уделять уменьшению площади уже существующих кристаллов для повышения их потребительских качеств. Кроме этого, в нынешнем году запланирован выпуск двух новых типов микросхем емкостью 512 кбит и 1Мбит, которые будут совместимы по расположению и назначению внешних выводов с аналогами - X28C512 (Xicor) и HN58C1001 (Hitachi). Таким образом, будет заполнена ниша, освобождаемая Hitachi и Xicor на сегменте PE2.

EEPROM c последовательным интерфейсом (SE2)

Эта ниша мирового рынка оказалась наиболее подвержена влиянию кризиса. Дефицит микросхем приближается к 65 процентам - спрос на микросхемы упал в 1998 году на 35%, а в 1999 вырос на 30%. Такое повышение спроса может быть объяснено еще и сменой идеологии разработок. В отличие от EEPROM с параллельным интерфейсом и Flash, микросхемы SE2 используют меньшее количество сигнальных линий для организации обмена данными. Поэтому с повышением скорости обмена данными устройства SE2 становится и выгоднее, и проще использовать, нежели более дорогие и громоздкие микросхемы энергонезависимой памяти с параллельным интерфейсом. Применение последовательных EEPROM, таким образом, позволяет создавать более компактные, экономичные и дешевые устройства.

Микросхемы SE2 широко используются в системах телекоммуникаций и автомобильной электронике. Их основное назначение - запись и хранение часто используемых данных в портативных системах, например параметров настройки радио- и телеприемников, цифровых видеокамер, номеров для автодозвона в телефонных аппаратах и т.д. SE2 также активно внедряются на новые сегменты рынка - изделия массового применения и компьютеры.

По итогам 1999 года корпорация Atmel вышла на первое место в мире по объемам производства микросхем последовательной EEPROM, обойдя STM. Этот успех обусловлен рядом факторов. Atmel является единственным производителем, поддерживающим все четыре стандартных последовательных протокола обмена данными: двухпроводной протокол I2C (семейство AT24), трехпроводной протокол Microware (семейство AT93), четырехпроводной протокол (cемейство AT59) и протокол SPI (семейство AT25). Atmel также выпускает широкий спектр микросхем с рабочим напряжением от 1,8В и логической емкостью от 1 кбит до 1 Мбит. И, наконец, микросхемы SE2 Atmel опрессовываются в разнообразные типы корпусов, включая субминиатюрные (всего 12 разновидностей!). Корпус LAP (8-контактный безвыводной) разработан специально для применения в мобильной телефонии, где необходимы микросхемы энергонезависимой памяти большой емкости. LAP имеет меньшие габариты по сравнению с корпусом SOIC. Он обеспечивает совместимость посадочных размеров кристаллов SE2 фирмы Atmel любой емкости. Это позволит разработчикам увеличивать размер используемой памяти без внесения изменений в топологию печатной платы конечного изделия. В корпусах типа dBGA будут выпускаться устройства SE2 емкостью от 128 кбит до 2 Мбит. Микросхема в корпусе dBGA занимает на печатной плате площадь в пять раз меньше по сравнению с микросхемой той же емкости, но выполненной в корпусе DIP или SOIC.

На рубеже "1999 - 2000" новых типов микросхем у Atmel не появилось. Основное внимание уделялось уменьшению площади кристаллов и повышению качества кремния, чтобы обеспечить возможность работы микросхем в автомобильном температурном диапазоне. Тем не менее, в первом квартале 2000 года корпорация анонсировала три новых кристалла большой емкости - 1 Мбит. Микросхема AT24C1024 будет выполнена по технологии EEPROM, протокол обмена - I2C. Микросхемы AT24F1024 и AT25F1024 разработаны и будут производиться уже по технологии Flash, причем первая поддерживает протокол I2C (как и все семейство AT24), а вторая - скоростной протокол SPI. Все три новых устройства работают в диапазоне напряжений 1,8 - 3,6В.

DataFlash

В 1999 году наблюдался стабильный рост производства микросхем DataFlash. Архитектура DataFlash объединяет в себе достоинства двух различных классов энергонезависимой памяти - Flash ПЗУ (большой объем) и SE2 (скоростной последовательный интерфейс SPI). Появление на рынке микросхем DataFlash предоставило разработчикам удобное решение для создания энергонезависимых портативных систем, поддерживающих большие объемы часто изменяемых данных: голосовые сообщения, видеоизображения, тексты и пр. Особенно заметно увеличение спроса на микросхемы этого класса в сложной бытовой технике (видеокарты, Set Top Boxes, сетевые аксессуары, CD/DVD проигрыватели, автоответчики и многое другое).

Микросхемы DataFlash корпорации Atmel представлены семейством AT45. Кристалл максимального объема AT45DB321 (32 Мбит) был выпущен во второй половине 1999 года. Основные усилия Atmel в 1999 -2000 годах были сосредоточены на совершенствовании архитектуры и уменьшении размеров имеющихся кристаллов. В результате базовое семейство AT45 пополнилось рядом микросхем нового поколения, имеющих в обозначении литеру "А". Их отличительные особенности следующие: возможность последовательного чтения всего массива памяти, в том числе и в пакетном режиме; расширенные опции стирания (страница или блок), причем допускается предварительное стирание для ускорения процесса записи; повышенная производительность - тактовая частота до 15 МГц при напряжении питания 2,7В и 5,0В. Первым появился кристалл AT45D041A, а в начале второго квартала из производства будут выпущены еще два - AT45D021A и AT45D081A.. Микросхемы производятся по технологии 0,35 мкм.

Следующей ступенью развития семейства DataFlash будет микросхема емкостью 64 Мбит, ожидаемое время появления - третий квартал этого года, технологические нормы производства - 0,25 мкм (рис. 5). К этому же времени также планируется перевести имеющиеся кристаллы 32 Мбит на технологию 0,25 мкм. В перспективе, к концу 2000 - началу 2001 года выйдут образцы кристаллов DataFlash емкостью 128 и 256 Мбит. Освоенный тип корпуса - dBGA.

Рис.5. DataFlash - производственный технологический процесс

SPLD и CPLD

Atmel предпринимает активные действия и в совершенствовании простейших микросхем программируемой логики SPLD (PAL и GAL). К сожалению, действия эти не направлены на увеличение сортамента выпускаемых кристаллов. По-прежнему производятся микросхемы трех типов - ATF16V8, ATF20V8 и ATF22V10. Но вместе с этим ведется целенаправленная работа по совершенствованию технологии и повышению качества кремния, что позволило выпускать все SPLD в версиях С/CZ. Это означает увеличение быстродействия (ATF20V8C, например, может работать с временами задержки 5 нс; остальные кристаллы - 7 нс), меньшие размеры кристаллов и корпусов, а также улучшенные электрические характеристики. Микросхемы версий C/CZ имеют пониженное энергопотребление и широкий диапазон рабочих напряжений питания. SPLD Atmel активно внедряются на рынки автомобильного и даже военного температурных диапазонов. А поскольку в 1999 году Lattice приобрел фирму Vantis (конкурент Atmel), то у корпорации Atmel появился дополнительный шанс упрочить свои позиции на рынке и в области SPLD.

Что касается микросхем CPLD, то здесь новостей также не очень много. Бесспорным лидером на этом сегменте рынка является Altera, особенно после появления семейства EPM3000. Тем не менее, некоторые типы кристаллов Atmel являются конкурентноспособными по цене, и это обстоятельство не следует забывать. К сожалению, процесс активного продвижения на рынок CPLD производства Atmel сдерживает отсутствие доступного универсального программного обеспечения. За период времени с конца 1999 до начала 2000 года новых типов кристаллов не выпускалось. По-прежнему производятся микросхемы ATF1502, ATF1504 и ATF1508 в сериях AS (рабочее напряжение 5,0 В) и ASL (рабочее напряжение 5,0/3,3В).

Отслеживая требования современного рынка, корпорация Atmel анонсировала в первом квартале нынешнего года новую серию микросхем ATF15xxSSL с рабочим напряжением 3,3В. Кристаллы версии SSL будут производиться по технологии 0,35 мкм и, следовательно, будут конкурентноспособны на рынке как по быстродействию, так и по энергопотреблению. В новую серию войдут все имеющиеся версии микросхем с 32, 64 и 128-ю макроячейками. Кроме того, будут добавлены еще два кристалла большой логической емкости - 256 и 512 макроячеек, но производство их начнется лишь в конце 2000 - начале 2001 года.

FLASH - микроконтроллеры

Корпорация Atmel уже несколько лет удерживает первое место по производству Flash - микроконтроллеров общего назначения. Приблизительное соотношение в мире между количествами выпускаемых масочных микроконтроллеров и микроконтроллеров с репрограммируемым ПЗУ программ следующее: масочные - 86%, а OTP и Flash - 14%, где Atmel принадлежит более 40% объема продукции. По прогнозам экспертов, объем выпуска контроллеров Atmel в 2000 году должен удвоиться, так как начался массовый переход потребителей именно к репрограммируемым устройствам. Все основные лидеры (Motorola, Hitachi и др.) также переходят на производство микроконтроллеров с памятью программ, выполненной по технологии Flash.

Здесь кризис также повлиял на увеличение цен и сроков поставки, но не в такой степени, как для изделий SE2 и Flash. Сильнее всего пострадали кристаллы, которые раньше других стали переводиться на технологию 0,35 мкм, а также микроконтроллеры с большим объемом памяти программ, поскольку спрос на них в значительно вырос в 2000 году. Но в целом ситуация остается достаточно стабильной.

Все микроконтроллеры Atmel можно разделить на три большие группы (рис. 6), для каждой из которых действуют свои законы развития.

Рис.6. Микроконтроллеры корпорации Atmel

Микроконтроллеры 8х51

Семейство AT89C/S 8-разрядных Flash - микроконтроллеров пользуется заслуженной популярностью у разработчиков и производителей электронной аппаратуры. Спрос на микросхемы этого класса во всем мире остается достаточно стабильным. По итогам 1999 года объем производства Atmel увеличился, причем основной прирост наблюдался для однократно программируемых и QuickFlash кристаллов - 87F5x и 80F5x.

Корпорация Atmel постоянно совершенствует микроконтроллеры семейства 8х51. Так, к выпуску во 2-м квартале 2000 года анонсированы две новых микросхемы - AT89S51 и AT89S52. Эти микроконтроллеры будут полностью совместимы с хорошо известными версиями AT89C51/52 и снабжены функцией программирования в системе (ISP). Микросхемы будут производиться по технологии 0,35 мкм. Одновременно Atmel осуществляет планомерный перевод всех имеющихся микросхем AT89C/S на проектные нормы 0,35 мкм. Первыми будут модифицированы наиболее распространенные кристаллы AT89C55 и AT89С52.

Неприятной новостью является отказ корпорации Atmel от производства микроконтроллеров в автомобильном и военном температурном диапазонах - ни один кристалл семейства AT89C/S не будет выпускаться для работы при температурах ниже -40С и выше +85С.

ARM Thumb микроконтроллеры

Данное направление активно развивается Atmel. По объему выпуска микроконтроллеров с ядром ARM серии AT91 корпорация вплотную приблизилась к признанным лидерам - Motorola и MIPS. Основные достоинства ARM Thumb - высокая производительность при низком энергопотреблении и многофункциональность. Это определяет основную нишу для конечных приложений - интеллектуальная портативная аппаратура. Многие производители сложной электронной техники уже используют ядро ARM Thumb, встраивая его в свои законченные интегральные изделия. Это, например, приемники GPS (фирмы Mitel и SiRF), оборудование для базовых станций GSM (Ericsson), приложения Audio WMA/MP3 (dBTech и Microsoft), модемы (Ericsson), пейджеры (Motorola) и др.

В настоящее время выпущено и анонсировано три семейства микроконтроллеров серии AT91 - M40, M63 и M55. В планы 2000 года входит также выпуск ряда комбинированных кристаллов - AT91+Ethernet/USB, AT91+CAN и AT91+MP3. Тем не менее, доступных версий кристаллов пока немного. Объясняется это тем, что Atmel планирует реализовать AT91 ARM Thumb как стандартное 32-разрядное процессорное ядро для разнообразных массовых применений. Поэтому основные силы корпорации направлены на совершенствование технологического процесса, а в производство для широкой продажи попадают лишь удачные решения, реально претендующие на универсальность.

Успех ARM на рынке встраиваемых микроконтроллеров обусловлен и тем, что эти микросхемы изначально задумывались как семейство кристаллов. Будут выпускаться скоростные процессоры M40, кристаллы с мультипроцессорным интерфейсом M63, Flash и SRAM - кристаллы семейств AT91F и AT91R, а также микросхемы сверхнизкого энергопотребления с аналоговыми блоками - M55/42.

Постоянно совершенствуются и средства поддержки разработок для ARM. В 1999 - 2000 годах выпущено два новых типа отладочных плат для ARM Thumb, а также обновлен базовый набор разработчика AT91EB01. Пополняется список сторонних фирм, производящих для ARM программные средства проектирования и отладки, операционные системы, внутрисхемные эмуляторы и отладочные комплексы. Основными среди них считаются Europe Technologies, Allant и GreenHills Software.

AVR 8-bit RISC микроконтроллеры

Это, пожалуй, самое интересное, прогрессивное и развиваемое направление Atmel (см. рис. 7). Объемы продаж AVR в 1999 году выросли на 120% по сравнению с 1998 годом, а в 2000 году планируется вдвое перекрыть и эти показатели. Можно считать, что AVR постепенно становится индустриальным стандартом среди 8-разрядных микроконтроллеров общего назначения. В 1999 - 2000 годах все три семейства AVR пополнились новыми устройствами. Выпущено и реализовано более 12000 наборов разработчика (Starter Kits STK200 и STK300). В начале 2000 года были разработаны три новых внутрисхемных эмулятора реального времени и один новый Starter Kit. В сфере программного обеспечения созданы компиляторы С для tinyAVR и С++ для всех AVR.

Рис.7. Представители семейства AVR-микроконтроллеров

Семейство classicAVR получило два новых кристалла - AT90x2333 и AT90x4434. Но в дальнейшем развитие classicAVR не планируется. Считается, что это семейство функционально сбалансировано и разнообразно представлено.

В семействе tinyAVR появились кристаллы ATtiny12, ATtiny15 и ATtiny28, которые изготавливаются по технологии 0,35 мкм. Все эти микросхемы доступны для заказа, а ожидаемое время выхода из производства - 3-й квартал 2000 года. У tinyAVR также анонсирован очень интересный микроконтроллер - ATtiny26, имеющий в своем составе модуль USI (Universal Serial Interface). Это означает, что один и тот же периферийный узел связи на кристалле может быть программным образом сконфигурирован для работы в качестве SPI, UART или I2C интерфейсов.

Но наиболее интересные решения будут реализованы в семействе megaAVR, где анонсирован целый ряд новых кристаллов (технология 0,35 мкм). Объем памяти программ микроконтроллеров будет варьироваться от 8 кбайт до 32 кбайт, а выпускаться они будут в корпусах DIP, PLCC и TQFP с количеством выводов 32, 40 и 44. Все новые ATmegaXXX будут иметь аппаратный умножитель, схему защиты от сбоев и, за исключением ATmega161, аналого-цифровой преобразователь. Они также будут иметь функцию самопрограммирования в системе, причем свободная память в BOOT-области может быть использована в качестве дополнительного пространства для кода программы. Помимо этого удалось вдвое повысить скорость работы всех периферийных узлов (SPI, PWM, UART), улучшить работу схемы тактирования и упростить доступ к внешней памяти данных.

В середине нынешнего года выйдут микроконтроллеры ATmega163/83; начало производства остальных кристаллов запланировано на третий квартал. Микросхемы ATmega32 и ATmega85 будут дополнительно снабжены JTAG - интерфейсом. Модифицируется и хорошо известный кристалл ATmega103 - на его базе появится ATmega104. Новый микроконтроллер будет иметь все аппаратные новшества семейства ATmega плюс еще один дополнительный последовательный интерфейс UART.

В области средств поддержки разработок для AVR произошли значительные изменения. Выпущен набор разработчика STK100 для tinyAVR. Усовершенствованы набор разработчика STK200 и кабель для внутрисхемного программирования AVRISP, которые смогут работать как с микросхемами classicAVR, так и с новыми megaAVR. Программное обеспечение также будет обновлено, но рабочие версии выйдут после начала производства серийных кристаллов (середина 2000 года). Выпущено три новых внутрисхемных эмулятора реального времени: ICE10 для tinyAVR, ICE30 для megaAVR и ICE200 для classic- и tinyAVR. Особенно хочется отметить эмулятор ICE200. Для изделий такого класса он является очень дешевым устройством и специально ориентирован именно для массового применения. В дополнение к ICE200 Atmel реализует набор переходников (AVRSMD) для корпусов под поверхностный монтаж. В состав AVRSMD входят панельки для работы с корпусами SOIC8, SOIC20, PLCC44 и TQFP44. Стоимость данного набора, как и эмулятора ICE200, очень низкая. Это лишний раз подчеркивает открытую политику корпорации Atmel в вопросах развития доступных средств поддержки разработок для AVR, которая сохранится и в будущем. Активно идет процесс сотрудничества со сторонними фирмами, выпускающими программные средства проектирования и отладки, операционные системы, разнообразные отладочные комплексы и внутрисхемные эмуляторы для AVR. Заслуживает внимания компания Imagecraft, выпустившая дешевые и доступные С - компиляторы для семейств tinyAVR и classicAVR.

ASIC

ASIC - это заказные / полузаказные СБИС, которые изготавливаются на фабрике по маскам заказчика. В мире интерес к ASIC достаточно большой, год от года он продолжает неуклонно расти (рис. 8). За 1998 год прирост объема производства ASIC составил 42%, а в 1999 - более 50%. Открываются специализированные центры для разработки ASIC, центры обучения и переподготовки инженеров по ASIC, проводятся многочисленные технические семинары. В 1999 году отмечено активное смещение "центра тяжести" ASIC в сторону изделий системного уровня интеграции, когда в кристалл на технологическом уровне интегрируется стандартное фиксированное ядро массового применения (микроконтроллер, драйвер LCD, периферийные контроллеры USB и CAN, массивы памяти и т.д.).

Рис.8. Прогнозируемые объемы производства ASIC

Традиционными рынками потребления ASIC являются США и Европа. Многие фирмы - производители электронной продукции снижают требования к минимальному объему заказа ASIC. Так, если в 1998 году были необходимы начальные инвестиции в проект на ASIC на сумму не менее $100.000, то сейчас многие проекты могут быть реализованы при объеме начальных затрат около $20.000. Например, фирма Orbit Semiconductor готова реализовать проекты на ASIC при сложности кристалла около 2.500 эквивалентных логических вентилей с объемом начальных затрат $20.500, при этом себестоимость конечного изделия при производстве около 5000 изделий в год не будет превышать $2,00.

Основным преимуществом ASIC является низкая стоимость конечного массового продукта. Поэтому с постоянным совершенствованием технологического цикла производства микросхем снижаются и требования к минимальным заказам ASIC. Становится выгодно заказывать "свои" микросхемы даже для средних объемов производства, получая основную прибыль после реализации конечной продукции. При этом заказчик является владельцем как конечного продукта, так и заложенной в него идеи, и, следовательно, несет на себе всю тяжесть и ответственность принятия решения. Именно поэтому высокие требования предъявляются к качеству подготовки инженеров - разработчиков ASIC, которые обязаны проходить переподготовку не менее 2-х раз в год. Фирма - производитель готовых микросхем выступает здесь только как исполнитель идеи и проекта, которую приносит заказчик. С другой стороны, владелец современного технологического производства, как правило, владеет набором готовых фиксированных ядер, которые также могут быть интегрированы в ASIC по договоренности с заказчиком.

В последнее время набирает силу еще одна интересная тенденция в производстве заказных микросхем - изготовление так называемых "платформ". Как уже говорилось, весь риск при изготовлении ASIC несет заказчик, так как он является разработчиком проекта. Но если несколько заказчиков и производитель договариваются о совместной разработке ряда конечных изделий одного класса и вкладывают каждый со своей стороны идеи, ядра, возможности и инвестиции, то риск становится совместным. В результате такого сотрудничества появляется так называемая универсальная "платформа", которая в дальнейшем используется для изготовления нескольких типов или наборов микросхем, причем для каждого конкретного клиента на базе этого общего решения может быть изготовлено свое изделие. Классическим примером может служить "платформа" для чипсета для устройств записи/хранения данных HDD / DVD.

В 1998 году корпорация Atmel заняла 7-е место в мире по объемам производства ASIC, а по итогам 1999 года вышла на 3-е место. Основное направление развития фирмы - внедрение в ASIC современных технологий производства электронных ячеек памяти Flash и EEPROM. За 1999 год разработаны и выпущены два новых семейства ASIC - FlashASIC и E2ASIC, в которых внедрены ячейки памяти Flash и EEPROM соответственно. Микросхемы изготавливаются по освоенным проектным нормам 0,5 и 0,35 мкм, переход к технологии 0,25 мкм планируется к концу 2000 года. Сочетание быстрого логического массива КМОП структур с массивами памяти, изготовленными по архитектуре стандартной продукции Аtmel, позволяет придавать кристаллам ASIC новые потребительские качества и обеспечивать удобство при проектировании.

Наиболее удачные решения ASIC корпорация Atmel переводит в стандартные, серийные изделия, которые могут существовать самостоятельно наряду с микроконтроллерами, микросхемами памяти и изделиями программируемой логики. Это, например, комбинации ARM Thumb + USB, AVR + CAN и AVR + USB, специализированный универсальный чип для микросотовой телефонии DECT, базовый кристалл для миниатюрных Flash - карт и др.

ASSP

ASSP - это СБИС для специализированных приложений массового применения. Каждая микросхема ASSP обязана своим появлением какой-либо идее, задаче, приложению. Классическим примером здесь могут служить чипсеты для материнских плат компьютеров и видеокарт. Отметим главную особенность ASSP - это стандартные изделия. Будучи один раз разработаны для конкретной цели, они затем производятся массовыми тиражами и могут быть использованы несколькими потребителями в разных конечных устройствах.

Как уже говорилось, в состав ASSP входят энергосчетчики, микросхемы Multimedia, контроллеры USB и Ethernet, чипсеты для устройств хранения данных HDD/DVD, микросхемы для беспроводной связи, универсальные SmartRF приемопередатчики для систем бесконтактного управления, изделия класса Smart Cards и многое другое. Основным преимуществом микросхем ASSP является низкая стоимость серийной продукции. При этом фирма-производитель является одновременно инвестором, генератором идеи, исполнителем и владельцем конечного изделия микроэлектроники, то есть несет полную ответственность за обоснованность данной разработки. Зато созданный серийный продукт, если он грамотно задуман и реализован, может принести гораздо больше прибыли, так как будет востребован производителями разнообразной электронной аппаратуры. Примером может служить, например, специализированный кристалл для цифровых фотоаппаратов. Дизайн и оптика собственно фотокамеры могут быть различными, а электронное ядро - одним и тем же. Другим примерами являются кристалл для систем беспроводной связи Bluetooth и универсальный Dolby Digital аудио - процессор.

Все микроэлектронные изделия ASSP корпорации Atmel можно разделить на группы (рис. 9), каждая из которых разрабатывается в тесном творческом сотрудничестве между Atmel и сторонними фирмами, специализирующимися на создании конечных приложений.

Рис.9. Классификация изделий класса ASSP

USB HUB контроллеры

Корпорация Atmel в настоящее время выпускает два семейства интегральных USB контроллеров. В первое семейство входят две микросхемы AT43301 и AT43312A для построения стандартных сетевых концентраторов HUB. Второе семейство содержит микросхемы нового поколения для программируемых HUB-контроллеров AT43320 и AT43USB321, которые специально разрабатывались для реализации USB порта в современных мониторах. AT43320 и АТ43USB321 выполнены на основе микроконтроллерного ядра megaAVR, имеют периферийные узлы AVR AT90S8515 и большое количество линий ввода/вывода общего назначения (20 у AT43320 и 32 у AT43USB321). Отличительными особенностями USB контроллеров Atmel являются небольшой уровень создаваемых электомагнитных помех, устойчивость в работе по отношению к электростатическим разрядам, а также меньшее количество дополнительных внешних компонентов. В настоящее время Atmel разрабатывает еще два новых интегральных USB-устройства. Это микросхема AT43USB324, представляющая собой совмещенный контроллер клавиатуры и HUB, а также кристалл AT43USB389, который реализует быстрый обмен данными ( "Host-to-Host Bridge" ) между двумя USB - устройствами, как правило, компьютерами. Образцы новых изделий появятся в июне - июле, а массовое производство планируется в 3-м квартале 2000 года.

Действуя в рамках своей активной политики создания разнообразных средств поддержки разработок, Atmel выпустил ряд аппаратно-программных комплексов для применения контроллеров HUB и отладки аппаратуры на их основе. Наборы AT43DK301 для AT43301, AT43DK312 для AT43312A и AT43DK320 для AT43320/AT43USB321 содержат макет - прототип контроллера HUB, источник питания, соединительные кабели и всю необходимую сопроводительную документацию для построения реально функционирующих узлов HUB.

"One-chip+" - микросхемы для устройств записи/хранения данных

В этой группе микросхем наиболее сильно проявляется политика системного уровня интеграции, так как в подобных устройствах комбинируются несколько разнородных типов электронных ячеек. Первым кристаллом, выпущенным корпорацией Atmel, был специализированный контроллер AT78C1200 для устройств записи/считывания гибких магнитных дисков - FDD. Микросхема используется корпорацией CALEB Technologies в контроллере FDD для работы с гибкими магнитными дисками нового поколения - Ultra Hard Disk (UHD) емкостью 144Мб. AT78C1200 содержит модуль цифровой логики, аналоговый многофункциональный блок, 10-разрядный ЦАП, синтезатор частоты, операционные усилители и драйверы светодиодных индикаторов. Следующим в этой группе изделий был кристалл ATA66/Ultra DMA66 - контроллер жестких магнитных дисков. В состав интегральной микросхемы входят контроллер DMA с пропускной способностью 66Мб/с, блок статической памяти, логика управления приводом жесткого диска и различные сервисные узлы. В качестве процессорного ядра в ATA66/Ultra DMA66 используется ARM7TDMI. В настоящее время Atmel разрабатывает еще несколько типов сервисных микросхем для построения современных приводов HDD.

Отслеживая требования динамично развивающегося рынка устройств записи/хранения информации, корпорация создала три специализированных набора микросхем (чипсета) для устройств HDD/DVD. Чипсет Atmel содержит практически все необходимые микросхемы для построения контроллера DVD (рис. 10). Активно используются уже хорошо зарекомендовавшие себя процессорные ядра AVR и ARM, различные типы памяти и скоростные операционные усилители. Исключение составляет только модуль управления источником лазерного излучения. Здесь используется кристалл "Fiona" производства Temic. Последнее (третье) поколение чипсета поддерживает каналы чтения 16X DVD и 60X HDD. Как и в случае с USB - контроллерами, Atmel выпускает набор аппаратных средств поддержки разработки проектов и демонстрационных плат для микросхем контроллера DVD/HDD.

Рис.10. Функциональный состав чипсета для контроллеров DVD

Микросхемы для приборов учета электроэнергии

Данное направление также является одним из активно развивающихся на современном рынке микроэлектроники. В него входят интегральные микросхемы для построения энергосчетчиков промышленного и бытового назначения. На рисунке 11 показана обобщенная структурная схема современного энергосчетчика и та его часть, для которой Atmel производит свои специализированные кристаллы. Первым появился набор микросхем для измерений параметров промышленных трехфазных сетей, который был выпущен в середине 1999 года. В его состав входят предназначенные для совместной работы специализированный DSP-процессор AT73C500 и две микросхемы AT73C501/502, каждая из которых содержит 6 синхронных 16-разрядных сигма-дельта АЦП. Процессор поддерживает широкий спектр вычисляемых параметров трехфазных электрических сетей. Аналого-цифровые преобразователи имеют классы точности измерений 0.5 и 0.2, причем они могут быть использованы отдельно, без процессора AT73C500, так как имеют синхронный последовательный выход. Данный набор микросхем выгодно отличает минимальное количество внешних компонентов и гибкий интерфейс связи с модулями последующей обработки данных. Корпорацией Atmel разрабатывается ряд новых кристаллов для измерений в трехфазных сетях. Это два сигма-дельта АЦП класса точности 0.2, работающих при пониженном напряжении питания 3 В и микросхема AT73C560, объединяющая DSP AT73C500 и шесть 16-разрядных сигма-дельта АЦП класса точности 0.5 или 0.2 (выбирается программно). AT73C560 имеет встроенный SPI интерфейс для связи с внешним микропроцессором и возможность цифровой калибровки в процессе работы.

Рис.11. Структура современного энергосчетчика

В настоящее время Atmel активно работает над расширением номенклатуры микросхем для построения энергосчетчиков. Идя навстречу требованиям рынка, корпорация разработала новый набор микросхем для бытовых однофазных энергосчетчиков. Он содержит две однокристальные микропроцессорные системы AT73C540/550 (DSP + АЦП) с импульсным выходом и с микропроцессорным интерфейсом, а также микросхему AT73C552 с двумя сигма-дельта АЦП класса точности 0,5. AT73C550 также имеет возможность цифровой калибровки в процессе работы.

Корпорацией Atmel выпущено три аппаратных комплекса для поддержки разработок на микросхемах энергосчетчиков. Это базовые наборы разработчика ATEK500 и ATEK540/550, а также набор для калибровки ATCK500.

DREAM

В эту группу изделий ASSP входят специализированные микросхемы для синтеза и цифровой обработки звука. Целевыми приложениями являются звуковые карты для персональных компьютеров, разнообразные караоке-приложения, музыкальные синтезаторы, гармонизаторы, микросхемы для построения электронных музыкальных инструментов и кристаллы для звукового оформления компьютерных ARCADE - игровых приложений. Из реализованных изделий хочется отметить SAM9708 - интегральный Hi-Fi синтезатор на 128 голосов, SAM9753 - микросхему для построения профессиональных музыкальных электронных инструментов, SAM9703 - ядро современного гармонизатора и SAM9707 - кристалл для построения MP2 аудиоплейеров.

Как и для большинства изделий класса ASSP, Atmel выпускает демонстрационные платы низкой стоимости и специализированные наборы разработчика для каждого типа новых микросхем DREAM.

SmartRF

Данное направление ASSP в 1999 году было представлено только одной микросхемой для бесконтактных пультов дистанционного управления (ПДУ) - передатчиком AT86RF401 для частотного диапазона 200:450 МГц. Основные приложения - это автомобильные охранные системы, сигнализации для дома и служебных помещений, а также ПДУ для разнообразных промышленных и бытовых устройств. Данный кристалл уже прошел стадии опытной разработки и доводки, и теперь готовится его серийное производство. Ориентировочная дата выпуска - третий квартал 2000 года. Поскольку на изделия этого класса на рынке наблюдается повышенный спрос, Atmel проводит работы по созданию целого семейства на основе "базовой" микросхемы. Так, разработано несколько новых типов передатчиков для автомобильных приложений. AT86RF403, предназначенный для контроля давления в шинах современного автомобиля, представляет собой комбинацию измерительного датчика давления и собственно передатчика. AT86RF405 является совмещенным передатчиком и иммобилайзером. Еще несколько микросхем предназначены для работы в расширенных частотных диапазонах (868МГц - Европа, 902:928МГц - США) и имеют функцию динамически плавающего секретного кода. Разработан также и приемопередатчик AT86RF410. Интересным изделием в этой группе является кристалл AT86RF407, предназначенный для реализации бесконтактной связи между персональным компьютером и периферийными устройствами (манипулятор "мышь" и клавиатура). Все новые изделия планируются к выпуску в конце 2000 - начале 2001 года.

Мультимедиа/Связь

Направление ASSP для мультимедийных приложений и устройств связи является, пожалуй, наиболее развитым и заслуживает специального, более детального обзора. Поэтому здесь мы лишь вкратце рассмотрим основные идеи и решения Atmel.

Большинство идей, о которых было объявлено в начале 1999 года, реализованы на практике и существуют в действующих опытных образцах. Многие из этих кристаллов прошли этапы отладки и разработки. К каждому типу микросхем корпорацией Atmel выпускается своя отладочная плата для демонстрации возможностей кристалла и поддержки разработок. Тем не менее, требования к минимальному объему заказа достаточно высоки и составляют $500.000, причем бесплатных образцов и программного обеспечения поддержки Atmel распространять не обещает. Вся продукция в этой группе делится на три группы.

Первая группа - продукция Multimedia. В нее входит специализированный кристалл AT76C110 MPIX для цифровых фотоаппаратов. Интегральная микросхема имеет набор встроенных функций для обработки изображений, а также поддерживает большое количество интерфейсов связи с внешними устройствами. В эту группу также входит многофункциональный однокристальный Dolby Digital AC-3 аудио процессор AT76C202 для построения систем объемного звучания, который был сертифицирован Dolby Laboratories. Для AT76C202 также разработаны аппаратные и программные отладочные средства, позволяющие определять производительность и качество звучания нового процессора Dolby Digital. Кристалл AT76C202 содержит 24-разрядный цифровой сигнальный процессор, оптимизированный по архитектуре для высококачественной обработки аудио сигналов, а также модули памяти программ и памяти данных необходимого объема, что позволяет устранить необходимость подключения дополнительных внешних устройств.

Вторая группа - продукция для беспроводной связи. Лидирующую роль здесь играет направление Bluetooth, которое представляет собой по сути новый протокол для беспроводной связи и организации сетей на коротком (до 10м) расстоянии. Главным требованием здесь является ограниченная выходная мощность с порогом 1 мВт в частотном диапазоне 2,4 ГГц. Над созданием микросхем для Bluetooth сейчас работают многие признанные лидеры микроэлектроники (Ericsson, Philips, STM, Siemens, Mitel, Lucent Technologies и другие). Основными областями применения являются сотовая телефония, беспроводная связь на близком расстоянии (данные/голос) и компьютерные сети. Для реализации протокола Bluetooth корпорация Atmel выпустила кристалл "Pluton" AT76C555, построенный на процессорном ядре ARM Thumb. Помимо Bluetooth, Atmel разрабатывает мосты AT76C901 для обеспечения беспроводных высокоскоростных сетей Wireless LAN в соответствии со стандартом IEEE 802.11, а также микросхемы для реализации беспроводной IP - телефонии.

Третью группу составляет несколько специализированных кристаллов для скоростной проводной связи. В настоящее время в опытном производстве находятся: AT76C701 - 10/100 Mбит/с Ethernet/Fast Ethernet приемопередатчик; AT76C711 - мост между скоростным каналом USB и скоростным асинхронным последовательным интерфейсом UART и AT76C910 - кристалл для создания соединений в IP - телефонии.

Smart Cards

Данная группа изделий ASSP включает в себя кристаллы для бесконтактных и контактных Smart Cards.

Микросхемы для бесконтактных Smart Cards по сути представляют собой кристаллы защищенной памяти с последовательным доступом по радиоканалу. Корпорацией Atmel выпускаются два типа данных микросхем. AT24RF08 поставляется фирме IBM как микросхема памяти для хранения всей идентификационной информации о компьютере. AT88RF256 разработана для приложений массовой бесконтактной идентификации (системы контроля и доступа, транспорт, конвейер, идентификация скота и т.д.).

Микросхемы для контактных Smart Cards делятся на группы защищенной памяти и микропроцессоров. Микросхемы защищенной памяти широко распространены в мире и используются в системах здравоохранения и образования (карта пациента, доступ к библиотеке и в спортзал, парковка автомобиля, клубные карты: ), в разнообразных бытовых приложениях (небольшой электронный кошелек, водительские права, :), в датчиках прохода, для хранения конфигурации оборудования компьютеров и так далее. Корпорацией Atmel выпускаются два типа наборов разработчика для ознакомления с архитектурой и возможностями микросхем этого класса.

Но наибольшее внимание в настоящее время Atmel уделяет микроконтроллерам для контактных Smart Cards. В зависимости от процессорного ядра, они делятся на две группы. Интегральные 8-разрядные Flash - микроконтроллеры AT89SC168/1616A базируются на архитектуре промышленного стандарта MCS-51T, а AT90SC1616С/3232C/6464С - на прогрессивной AVRT RISC архитектуре Atmel. На кристалле микроконтроллеров семейства AT90SC размещен криптографический сопроцессор с предварительно запрограммированными функциями шифрования и идентификации. Микроконтроллеры семейства AT90SC являются одними из наиболее мощных электронных устройств в своем классе. Они специально разработаны для использования в многоцелевых приложениях для Smart Card, требующих высокой степени защищенности кода и данных. Это, например, разнообразные банковские приложения, платное телевидение, системы социального и медицинского страхования, компьютерные приложения типа GSM SimtoolKit, Java и так далее.

Наличие на кристаллах микроконтроллеров блока Flash-памяти обеспечивает семействам AT89SC и AT90SC значительную гибкость и предоставляет серьезные преимущества производителям Smart Cards : исключаются задержки времени на подготовку к серийному производству новых версий программных приложений, снижается время их разработки и отладки. Так как производительности одного и того же микроконтроллера достаточно, чтобы "справляться" с несколькими приложениями, то нет необходимости ждать выхода новой версии кристалла с масочной ROM.

Чтобы гарантировать быструю, эффективную разработку прикладных программ для семейств AT89SC и AT90SC, корпорацией Atmel были созданы соответствующие средства поддержки. Так, программно-аппаратные комплексы SDK89 для семейства AT89SC и SDK90 для семейства AT90SC включают программные симуляторы и внутрисхемные эмуляторы реального времени. Аппаратные внутрисхемные эмуляторы построены на базе специальных отладочных кристаллов, что позволяет в точности воспроизводить поведение реальных микросхем. Используя встроенный считыватель Smart Card, готовые карты с микроконтроллерами могут быть оперативно запрограммированы как в течение заключительной проверки целостности кода, так и во время последующего цикла производства.

В заключении обзора продукции Atmel хочется еще раз отметить основные особенности политики корпорации. Atmel активно расширяет свою производственную базу, постоянно осваивая новые мощности. Atmel привлекает для совместной работы многочисленные сторонние фирмы, специализирующиеся на разработке и выпуске микросхем для ASSP. Atmel координирует и финансирует работу консультационных центров и центров поддержки разработок, размещаемых по всему миру. Atmel проводит постоянно действующие семинары для обучения и переподготовки специалистов. Все это позволяет разработчикам и производителям электронной техники в России надеяться на сохранение полноценной поддержки для перспективных линий продукции Atmel и в будущем, закладывая новые микросхемы в свои изделия.

© 1999-2016 All Right Reserved. EFO Ltd. При использовании материалов ссылка на источник обязательна.
Контактная информация