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NXP LPC8xxの2017年ロードマップ

2016年12月18日2016年12月18日 WithHappy

ARM Cortex-M0+で8/16ビットマイコン置換え市場を狙ったNXP LPC8xxの2017年ロードマップが公開されました。LPC1700の後継機LPC54000のロードマップと共に下記に示します。

※LPC1700とLPC54000は本ブログ対象外ですので、説明は割愛します。

2017年のLPC8xx

現在LPC8xxシリーズラインアップが下記です。

ピン数が少なくても多様なIOを構成できるスイッチマトリクスを持つCortex-M0+マイコンです（スイッチマトリクスについては、過去のLPC8xxブログ記事などを参照してください）。

ロードマップを見ると、ROMを増やす方向のLPC84xと、動作速度を下げる方向のLPC80xが2017年に発表されます（他のLPC8xxシリーズは、1.8V-3.6Vで30MHz動作）。速度低下に伴って、動作電圧も下がるかは不明です。

NXPは、QUALCOMMに買収されましたが、2017年ロードマップにLPC8xxが示されたことは、スイッチマトリクスが好きな私にとって好材料です。

掲載サイトには、2017年3月リリース予定のMCUXpressoのことも掲載されていますが、特に新しい情報はありませんでした。

Cortex-M0/M0+/M23

11月10日の記事記載のように、IoTデバイス向けに「セキュリティ強化のCortex-M23」と、従来「8/16ビットマイコン置換えのCortex-M0/M0+」の2つにCortex-M系の低コストマイコンも使い分けが必要な気がします。

IoTデバイスは、今のところ無線通信方式に決めてが見つかりません。そこで、適用市場が明確なCortex-M0+の新製品を先行して投入するのがNXPの作戦ではないでしょうか？

ARM Cortex-M23の特徴

2016年11月10日2016年11月11日 WithHappy

ARMがセキュリティ機能を統合した新プロセッサ「Cortex-M23/M33」を発表記事から、Cortex-M23とCortex-M0/M0+の相違点、開発ポイントになりそうな箇所を抜粋し、特徴を考察します。

IoTデバイスのセキュリティ

“ネットワークに繋がるIoTデバイスには、セキュリティは必須”“
”IoTデバイスにセキュリティを普及させるには、セキュリティに対する経験が全くないエンジニアでも扱うことができる「1ドル以下のセキュアなMCU設計」が必要。このソリューションがARMv8-M TrustZone。“
”ARMv8-M命令セットは、必要最小限のベースラインセットと、浮動小数点演算などの拡張メインラインセットの2階層から成り、Cortex-M23は、ベースラインセットを実装“
”Cortex-M0/M0+は、ARMv6-M命令セット。Cortex-M23は、Cortex-M0/M0+後継の位置づけ。“

整数演算プロセサのCortex-M23

“性能レンジ：0.98MIPS/MHz、2.5CoreMark/MHz、Cortex-M0+比1.6～3.2％の性能向上”

“Cortex-M23は、Cortex-M0/M0+と同じ2ステージパイプラインでミニマムパイプライニング”
“Cortex-M23は、フォンノイマンアーキテクチャ”

低コストかつ低電力にセキュリティを実装

“Cortex-MシリーズのTrustZoneは、以前からあるCortex-A向けのTrustZoneとは異なる”
“ARMv8-MのTrustZoneは、ハードウエアによるステイト遷移、セキュリティモニタソフト不要、ハードウエア遷移なのでレイテンシ少で、低速MCUでも実用的なセキュリティシステム”

※Cortex-M33に関しては、本ブログ対象ではないので、記事抜粋を割愛しております。

ハードによるセキュリティ機能実装メリット

パソコンを使う人なら、セキュリティ機能が必須で重要であることは、重々承知しています。また、その副作用として、本来の処理遂行に時たまジャマ？になることも…。性能が限られたMCUではなおさらでしょう。

イメージとしては、ウオッチドックタイマが近いと思います。開発初期やデバッグ中は機能を停止させ、最終版では、必ず動作させます。動作しても、ソフト性能がむやみに消費されることは殆どありません（というか、そのようにソフトを作ります）。

また、セキュリティに対する深い知識、経験が無くても扱えることも大歓迎です。要は、ネットワークに安全確実に繋がり、本来処理を、低価格低電力で実行できさえすれば、良いのですから。セキュリティは必須でも、あくまで付加サービスです。

Cortex-M23は、Cortex-M0/M0+の置換えヒット商品の予感がします。ARM Cortex-M0/M0+へ初挑戦する方も、既にCortex-Ｍ開発経験がある方も、楽しみなデバイスが出てきました。弊社マイコンテンプレートも現在はCortex-M0/M0+のみの対応ですが、Cortex-M23 MCU発売後は、対応する予定です。

ルネサスSynergyでCortex-M23サポート発表

2016年11月1日2017年4月7日 WithHappy

ルネサスが、SynergyにARM Cortex-M23を加える予定を発表しました。Cortex-M23は、コチラを参照してください。

Synergy

Synergyは、2015年10月に提供開始した新しいARM Cortex-M系の開発環境（2015年10月18日の記事も参照ください）。

他ベンダ―のARM Cortex-M開発環境は、EclipseベースIDEであるのに対して、少し異なる（Apple的な）アプローチを取っています。ガラパゴスと言われなければ良いな？！と思いますが…。後発なのでプラスアルファした結果だと思います。

このSynergyに先日記載したCortex-M23を将来的に加えると発表しました。IoTデバイスを狙うなら当然です。本ブログも注視していきます。

NXPの新統合開発環境MCUXpresso

2016年10月29日2016年10月29日 WithHappy

LPCマイコンとKinetisマイコンの2つを同時サポートする新しい統合開発環境（以下IDE）、MCUXpressoが2017年3月リリースに向けて開発中です。

LPCXpressoとKinetis Design StudioをMCUXpressoに一本化

Freescaleを買収したNXPのLPCマイコンにはLPCXpresso、旧FreescaleのKinetisマイコンにはKinetis Design Studio（以下KDS）が、それぞれの開発用IDEとして提供されてきました。どちらもEclipseベースのIDEなので、いつかは一本化されると思っていました。

新しいMCUXpressoのサポートマイコンリストは、コチラからダウンロードできます（ログイン必須）。Product Familyでフィルター操作をすると、下例のようにお使いのMCUの詳しい状況が判ります。

本ブログ対象のLPC1114/5とKinetis K/Lは、2017年3月にサポートされる予定です。

MCUXpressoもEclipseベースIDEで、無料版でもコードサイズ制限なしで使えるなど、数々の嬉しい特徴を備えています。LPCXpressoとKDSの最も異なる部分、API生成/提供方法がMCUXpressoでどのようになるかは、今のところ不明です。

IDEのAPI生成/提供方法

マイコンテンプレート使用中IDEのAPI生成/提供方法をまとめました。現状は3種類です。

API生成/提供方法
API生成/提供方法	概要	使用IDE
別ライブラリ	IDEに別途APIライブラリを追加し利用	NXP：LPCXpresso（LPCOpen）
API生成ツール	IDEで周辺回路を設定しAPI生成	Freescale：KDS ルネサス：コード生成
SCH生成ツール	IDE回路図で周辺回路を設定しAPI生成	Cypress：PSoC Creator

API生成ツールを使う方法は、周辺回路の知識が豊富でないと設定しにくいので、SCH生成ツールのCypress：PSoC方式が、動作イメージが把握し易く使い勝手が良いと個人的には思います。また、シンプルなのは、別ライブラリ提供のNXP：LPCXpresso方式ですが、MCUXpressoがこの方式になる可能性は、KDS統合も考えると少ないと思います。

いずれにしても来年は、この新しいMCUXpressoでNXPとFreescaleのマイコンテンプレートを、6月末を目途に作り直す予定です。興味がある方はすぐに現状マイコンテンプレートを購入されても、ご購入後1年以内のテンプレート更新は無償で行いますのでご安心ください。

米クアルコム、NXPを470億ドルで買収

2016年10月28日2016年10月28日 WithHappy

先日の記事で記載した米クアルコムは、現地時間の2016年10月27日、NXPを約470億ドルで買収したと発表しました。

NXPのPresident & CEOのRick Clemmer氏から関係者宛（ユーザ登録のみの私も含む）メールで判明しました。

ARM Cortex-M0+準拠セキュリティ強化プロセサCortex-M23発表

2016年10月27日2016年11月1日 WithHappy

ARMは、Cortex-M0+準拠でセキュリティ機能を強化したCortex-M23を発表しました。本ブログはこれまで、低価格低消費電力のCortex-M0/M0+コアを対象としてきましたが、これにCortex-M23も加えます。

Cortex-Mシリーズに於けるCortex-M0/M0+プロセサの位置付けは、コチラの記事をご覧ください。

Cortex-M23コア

ARMサイトによると、Cortex-M23は、IoTデバイスに必須と言われるハードによるセキュリティを強化したTrustZoneを搭載し、Cortex-M0+ソフト再利用が可能です。
IoT向きCortex-M0/M0+という位置付けだと思います。

Cortex-M23コアのMCUが登場すれば、本プログでフォローします。勿論、対応テンプレートも開発する予定です。

BluetoothとTHREAD両サポートのKinetis KW41Z

2016年10月21日2016年10月21日 WithHappy

NXPからBLE 4.2とThread両方をサポートするKinetis WシリーズKW41Zが発売されました。低価格で有名な評価ボードですがFRDM-KW41Zは、約1万6千円します。USB-KW41Z Sniffer/Development Boardでも約6千円です。

IoTマイコン無線規格：BLEまたはThreadか

様々なIoT無線規格が乱立するなかで、KW41ZがBLE4.2とThreadを選んだのは、これらが生残る可能性が高いためでしょう（IoT無線規格はコチラを参照してください）。両方のプロトコルをサポートするため、Cortex-M0+コアで最大512KB ROM/128KB RAMと大容量が必要です。USB-KW41Z の価格から推測すると、MCU単体価格も高そうです。

IoTアプリケーションも身近になりつつあります。無線規格確定まで待てないとお考えの方には、早期開発を成功させるツールとして役立つかもしれません。

www.nxp.com/FRDM-KW41Z/startnowに解りやすいスタートアップ方法が掲載されています。無線デモソフトをクローン化し、ユーザアプリを作る手法のようです。IoT無線ソフトを１から開発することは難しい証左でしょう。ベンダー提供ライブラリの活用領域と思われます。

米Qualcomm、NXPを300億ドルで買収か？

2016年10月4日2016年10月5日 WithHappy

2015年、Freescaleを買収したNXPを、スマートフォンで有名なクアルコムが300億ドル以上で買収するかもしれないというニュースが飛び込んできました。

記事によると、買収目的は、スマホ市場の成長が停滞しつつあるので、組込と車載市場へ参入することで、買収が成立すれば、半導体業界史上、最大規模のM&Aになるそうです。

クアルコム製品でスマホによく用いられているSnapdragonを使ったシングルボードコンピュータ：SBCは、チップワンストップのコチラで参照できます。

個人的観測ですが、このところNXPに限らずマイコンベンダーの新製品開発が鈍っている気がします。IoT無線規格の見極めや、Eclipse Neon対応かなと思ってきましたが、業界再編の可能性も影響しているかもしれません。

IoTマイコン市場規模予測

2016年9月27日 WithHappy

9月26日の日経テクノロジーOnlineに“孫社長ですら過小評価、ARMはIoT時代に君臨する”という記事から、IoTマイコン開発者が、上司を説得し開発費を交渉する時や、自分自身のモチベーションアップに役立ちそうなキーワード、数値をピックアップします。

※記載内容は、全て記事から抜粋しております。

ARMはMicrosoftとIntelのウインテル以上

MicrosoftとIntel連合がパソコンの覇者であることは間違いありません。しかし、パソコン低迷とともにIntelチップの売上げも2015年は3億個弱と低下しつつあります。一方、ARMチップは、2015年が145億個でうなぎ上りに増加しており、1個あたり10円がARM社の収入とすると、2015年売上げ1791億円も納得できます。

IoT時代のネット接続デバイス数

Cisco Systems社予測……500億個（2020年）
Trillion Sensors Universe（米国推進）での世界センサー数……1兆個（2020年）
コンピュータ性能が全人類能力を超えるシンギュラリティ時のセンサー数……250兆個（2045年）

これらデバイスの半分、50％に低消費電力が最大の特徴であるARMプロセサが使われると、125兆円のARM社売上げも予測可能です。この結果、半導体売上高トップ10にARM社がランクインし、2030年頃には、1位Intelや2位Samsungを脅かす可能性が高いでしょう。

半導体産業を牽引するのは、パソコンやスマホではなくIoTだ

以上の数値などから今後、半導体産業を牽引するのは、IoTであり、ARMはIoT時代に君臨するでしょう。

ARMコアが業界標準になった時の差別化技術

2016年9月26日2016年9月25日 WithHappy

9月23日の日経テクノロジーOnlineに“技術も市場も混沌としたIoT、ソフトバンクだけが視界明瞭”という記事で、興味深い内容を2つ見つけたので抜粋します。

記事は、ソフトバンクのARM買収の意味と影響を分析しています。

差別化はアナログ技術

“IoTマイコンに於けるARM優位性がこのまま維持され事実上の業界標準になれば、MCU各社の差別化技術はアナログ分野になる。”

本ブログで扱う低価格MCUコアは、ARM Cortex-M0/M0+がデファクトスタンダードで、Runesas 1社のみが独自RL78-S1/S2/S3コアです。そのRunesasも9月13日に、電圧制御やのアナログ分野に強みがある米インターシルの買収を発表しました。記事の予想は、正しいと思います。

センサー、通信マイコン、電源ICがIoT端末必須技術

“IoT端末の必須技術は、センサー、通信マイコン、電源ICの3つ。”

弊社が言うIoTマイコン各社が、アナログ技術を強化すれば、センサーインタフェースへ適用するでしょう。
例えば、オペアンプ実装などです。また、MCUとMPU/SCB間無線技術も、仕様が固まれば、当然実装されます。

これらが実装済みのIoTマイコンが、待ち遠しいです。ROMやRAMの容量次第では、マイコンテンプレートの活きる場所もありそうです。また、ARMと親和性が高いEclipseベースのIDEであっても、その使い勝手や、アナログ技術の取り込み方法の上手さもMCU選択の重要な基準となると思います。

追記：Cypress PSoC Creator 3.42.4が、3.25.0に更新されています。更新は、Update Managerから簡単に実行できます。