การแข่งขันด้านการย่อส่วนในวงการอิเล็กทรอนิกส์ยังคงผลักดันขีดจำกัดอย่างต่อเนื่อง เมื่อผู้ผลิตพยายามบรรจุพลังการประมวลผลให้มากขึ้นในพื้นที่ที่เล็กลงเรื่อยๆ แนวโน้มนี้มีความสำคัญอย่างยิ่งสำหรับเทคโนโลยีสวมใส่และอุปกรณ์ทางการแพทย์ ซึ่งข้อจำกัดด้านพื้นที่สร้างความท้าทายในการออกแบบอย่างมาก
การย่อส่วนที่สร้างความก้าวหน้าครั้งสำคัญ
Texas Instruments (TI) ได้เปิดเผยสิ่งที่บริษัทอ้างว่าเป็นไมโครคอนโทรลเลอร์ที่เล็กที่สุดในโลกที่งาน Embedded World 2025 ไมโครคอนโทรลเลอร์รุ่นใหม่ MSPM0C1104 มีขนาดเพียง 1.38 ตารางมิลลิเมตร ซึ่งมีขนาดประมาณเท่ากับเม็ดพริกไทยดำ ความสำเร็จอันน่าทึ่งในการย่อส่วนนี้แสดงถึงความก้าวหน้าที่สำคัญสำหรับการประยุกต์ใช้งานที่พื้นที่บนแผงวงจรมีจำกัดอย่างมาก เช่น อุปกรณ์สวมใส่ทางการแพทย์ หูฟังไร้สาย และอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ส่วนบุคคลอื่นๆ
 |
|---|
| Texas Instruments แสดงไมโครคอนโทรลเลอร์ MSPM0C1104 ที่ล้ำสมัย มีขนาดเล็กเท่ากับเม็ดพริกไทยดำ |
ข้อมูลทางเทคนิค
แม้จะมีขนาดเล็กมาก แต่ MSPM0C1104 ประกอบด้วยส่วนประกอบที่จำเป็นทั้งหมดของคอมพิวเตอร์ที่ทำงานได้ด้วยตัวเอง แกนหลักคือโปรเซสเซอร์ Arm 32-bit Cortex-M0+ ที่สามารถทำงานที่ความถี่สูงถึง 24 MHz ไมโครคอนโทรลเลอร์นี้มีหน่วยความจำ SRAM ขนาด 1KB และหน่วยความจำแฟลชสูงสุด 16KB ซึ่งให้ทรัพยากรที่เพียงพอสำหรับการใช้งานขนาดกะทัดรัดหลายรูปแบบ อุปกรณ์นี้มีตัวแปลงสัญญาณอนาล็อกเป็นดิจิทัลแบบ 12 บิตพร้อม 3 ช่องสัญญาณ, พินอินพุต/เอาต์พุตอเนกประสงค์ 6 พิน และรองรับอินเทอร์เฟซการสื่อสารมาตรฐานรวมถึง UART, SPI และ I2C
คุณสมบัติหลักของ MSPM0C1104
- ขนาด: 1.38 มม.² (เทียบเท่ากับเม็ดพริกไทยดำ)
- โปรเซสเซอร์: Arm 32-bit Cortex-M0+ (ความเร็วสูงสุด 24 MHz)
- หน่วยความจำ: 1KB SRAM, แฟลชสูงสุด 16KB
- อนาล็อก: ADC 12-bit พร้อม 3 ช่องสัญญาณ
- I/O: พินอินพุต/เอาต์พุตอเนกประสงค์ 6 พิน
- อินเตอร์เฟซ: รองรับ UART, SPI, I2C
- ช่วงอุณหภูมิการทำงาน: -40°C ถึง 125°C
- การใช้พลังงาน: 87μA/MHz ขณะทำงาน, 5μA ในโหมดสแตนด์บายพร้อมการเก็บข้อมูล SRAM
- ราคา: 0.20 ดอลลาร์สหรัฐต่อชิ้น (สั่งซื้อจำนวนมาก)
- ชุดพัฒนา: 5.99 ดอลลาร์สหรัฐ
 |
|---|
| แผนภาพบล็อกของสถาปัตยกรรมไมโครคอนโทรลเลอร์ MSPM0C1104 แสดงส่วนประกอบภายใน |
ประสิทธิภาพในสภาวะสุดขั้ว
MSPM0C1104 ได้รับการออกแบบให้ทำงานในสภาพแวดล้อมที่มีอุณหภูมิตั้งแต่ -40°C ถึง 125°C ทำให้เหมาะสำหรับการใช้งานในสภาวะที่รุนแรง ประสิทธิภาพการใช้พลังงานเป็นอีกคุณสมบัติที่โดดเด่น โดย MCU ใช้พลังงานเพียง 87μA/MHz เมื่อทำงานและเพียง 5μA ในโหมดสแตนด์บายพร้อมการเก็บข้อมูล SRAM คุณลักษณะเหล่านี้ทำให้มีคุณค่าอย่างยิ่งสำหรับอุปกรณ์ที่ใช้แบตเตอรี่ซึ่งต้องการระยะเวลาการทำงานที่ยาวนานระหว่างการชาร์จ
ความได้เปรียบในการแข่งขัน
ตามข้อมูลจาก Texas Instruments, MSPM0C1104 มีขนาดเล็กกว่าไมโครคอนโทรลเลอร์คู่แข่งที่กะทัดรัดที่สุดในตลาดถึง 38% ความได้เปรียบด้านขนาดนี้มาจากการที่ TI ใช้เทคโนโลยี wafer-level chip-scale package (WLCSP) ซึ่งช่วยให้วิศวกรสามารถรักษาประสิทธิภาพการประมวลผลโดยไม่ต้องเพิ่มขนาดของแผงวงจร MCU ยังรวมถึงออสซิลเลเตอร์ความเร็วสูงบนชิปที่มีความแม่นยำ -2% ถึง +1.2% ซึ่งขจัดความจำเป็นในการใช้คริสตัลภายนอกและช่วยประหยัดพื้นที่บนแผงวงจรที่มีค่าอีกด้วย
การเปรียบเทียบกับตัวเลือกอื่น
- มีขนาดเล็กกว่าไมโครคอนโทรลเลอร์คู่แข่งถึง 38%
- เป็นส่วนหนึ่งของพอร์ตโฟลิโอ MCU MSPM0 ของ TI (มีมากกว่า 100 MCU)
- มีตัวเลือกแพ็คเกจที่สามารถใช้งานแบบพินต่อพินได้
- มีออสซิลเลเตอร์ความเร็วสูงในตัว (ความแม่นยำ -2% ถึง +1.2%)
- ไม่จำเป็นต้องใช้คริสตัลภายนอก
- ตัวเลือกอื่น: Raspberry Pi RP2040 (1 ดอลลาร์) - มีขนาดใหญ่กว่าแต่มีประสิทธิภาพมากกว่า
ราคาและความพร้อมใช้งาน
สิ่งที่น่าประทับใจที่สุดคือราคาของ MSPM0C1104 TI ได้กำหนดราคาไมโครคอนโทรลเลอร์นี้ไว้ที่เพียง 0.20 ดอลลาร์สหรัฐต่อหน่วยสำหรับการสั่งซื้อจำนวนมาก โดยกลุ่มผลิตภัณฑ์ MSPM0 MCU มีราคาเริ่มต้นที่ 0.16 ดอลลาร์สหรัฐต่อหน่วยในปริมาณ 1,000 ชิ้น สำหรับนักประดิษฐ์และนักพัฒนาที่สนใจทดลองใช้อุปกรณ์ขนาดจิ๋วที่ทรงพลังนี้ Texas Instruments เสนอชุดพัฒนา MSPM0C1104 LaunchPad ในราคา 5.99 ดอลลาร์สหรัฐ ซึ่งรวมถึงตัวดีบักแบบออนบอร์ดสำหรับการเขียนโปรแกรมและการดีบัก
การสนับสนุนการพัฒนา
เพื่ออำนวยความสะดวกในการนำไปใช้ Texas Instruments ให้การสนับสนุนอย่างครอบคลุมผ่านชุดพัฒนาซอฟต์แวร์ ชุดพัฒนาฮาร์ดแวร์ การออกแบบอ้างอิง และเครื่องมือต่างๆ เช่น Zero Code Studio สภาพแวดล้อมการพัฒนาแบบบูรณาการนี้ช่วยให้ผู้ใช้สามารถกำหนดค่าและพัฒนาแอปพลิเคชัน MCU โดยใช้โค้ดน้อยที่สุด ทรัพยากรเพิ่มเติมรวมถึงเอกสารออนไลน์ การฝึกอบรมผ่าน MSP Academy และการสนับสนุนผ่านฟอรัม E2E ของ TI
ผลกระทบต่อตลาด
เมื่อผู้บริโภคเรียกร้องคุณสมบัติที่มากขึ้นในอุปกรณ์ที่เล็กลงอย่างต่อเนื่อง ส่วนประกอบอย่าง MSPM0C1104 จะมีบทบาทสำคัญในการเปิดทางให้กับอุปกรณ์สวมใส่และอุปกรณ์อัจฉริยะรุ่นต่อไป ในขณะที่ไมโครคอนโทรลเลอร์ที่ทรงพลังมากกว่า เช่น Raspberry Pi RP2040 (ราคา 1 ดอลลาร์สหรัฐ) ยังคงได้รับความนิยมสำหรับโครงการที่มีข้อจำกัดด้านขนาดน้อยกว่า ผลิตภัณฑ์ขนาดกะทัดรัดของ TI ตอบสนองความต้องการเฉพาะของตลาดที่ทุกเศษส่วนของมิลลิเมตรมีความสำคัญ
การเปิดตัว MSPM0C1104 แสดงให้เห็นว่าผู้ผลิตสารกึ่งตัวนำยังคงผลักดันขีดจำกัดของสิ่งที่เป็นไปได้ในวงการไมโครอิเล็กทรอนิกส์ เปิดทางให้กับอุปกรณ์ประเภทใหม่ๆ ที่ก่อนหน้านี้ไม่สามารถทำได้ในทางปฏิบัติเนื่องจากข้อจำกัดด้านขนาด
 |
|---|
| แผนภาพบล็อกการทำงานแสดงสถาปัตยกรรมของไมโครคอนโทรลเลอร์ MSPM0C110x ซึ่งมีความสำคัญสำหรับอุปกรณ์รุ่นถัดไป |