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关于超低低功耗的系列情况---已更新  

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moyanming2013 发布时间:2015-5-22 16:10
本帖最后由 moyanming2013 于 2017-3-28 20:52 编辑
, U3 f0 A- w2 T- q& ~4 e$ e# N
& `% w7 n0 e* c' A) F4 f! Z---此处是更新内容于20170328-------------------------------------------------------
% U( s7 A, l( C时隔近2年,超低功耗排名也有了如下图的变化(值越大越好):
& ?, V' Z' y( h% k% a 3 y- B5 T2 k( ?1 a
可以看到,前15名已经没有了MSP430。, A4 u% P4 n. d7 `* u
根据EEMBC给的分析结论显示,只有带有铁电、低纳米制程的MSP430芯片(也越贵)才能够够获得理想的结论,但理想也只是相对而言,目前相对其它ARM主流超低功耗芯片而言MSP430的优势已显然不明显。其原因在于MSP430较低的运行主频导致为了完成运算而使得运行时间过长,且制程也较大。
$ @, H4 y7 n& y# x8 T7 e其中我关注过的Silicon Labs(芯科科技)的EFM32系列(小壁虎),并没有达到其标榜的“世界上最节能的微控制器”,EEMBC也给出了分析后的结论:基于台积电180ELL(既超低漏电180纳米,而ST已逐步淘汰90纳米制程了。)的高制程使得其没有了竞争力。" y3 f5 T; A; r2 L$ a2 b7 @
总而言之,基于ARM内核的、高主频、低纳米制程得出了你可能“意想不到”的结论,但必须清醒的认识到,这已经是事实了!7 \* O% b3 M1 Y+ B5 R

8 p( W3 v7 I( ?# S# i

8 x! }* ?; {" j; W) `7 o8 m1 hEEMBC说道:
4 D  O7 e- m* s; W! |4 o/ Z" g# F即使有在实际应用中的偏差,这个基准提供了一个线索,它的微架构和制造技术具有能源效率的领先优势。1 `/ f% ]% P+ |4 X
最终,你将不得不进行更详细的评估,为你的应用选择合适的芯片。但ULPBench,以及我们的调查工作,应该可以帮助你节省巨大数额的时间。因此,我们在未来将继续这些研究,专注于最新产品和EEMBC ULPBench的后续版本。' r( k5 d9 u, [( Q" x+ R
* ]7 r7 \) D( M0 j. R! J

4 s4 D) n1 C& ]---如下是原帖内容于20150522-------------------------------------------------------------------7 P# |" U3 s$ a* i& I$ F
此前在一个帖子里和一位坛友讨论超低功耗问题,提到MSP430,为了全方位弄清楚这类超低功耗的问题,包括到底谁最省电、到底选哪个好等问题,在此处做一个总结。# f# a' v2 s( H  R
此处参考了EEMBC的ULPBench(见参考1),关于什么是ULPBench请参考2和参考4,2015年5月22日的ULPBench情况请参考5,同时我把参考中的EEMBC中的ULPBench截图发在此帖中:5 I3 T+ R5 T, |" _! q8 n, ^

概览

概览
. y7 g" g+ X6 U  h, P0 X2 L9 O2 _
我选中了MSP432, MSP430, STM32L476, ATMEL SAML21J18A共4款做对比,这4款也是极具说明情况的,因为得分最高的在其中。下面是对比:, y* d4 ^2 E$ j6 R$ b
QQ截图20150522152021.jpg : t6 t# x$ s# R' \
QQ截图20150522152041.jpg
5 l( R" t! H% @ QQ截图20150522152053.jpg
- c! G. c* r. z
4 |4 f* W- ~. l这4款包括了基于ARM的3款处理器,和1款基于TI的处理器即MSP430。使用了各自最新的硬件版本,还有跟多具体的测试对比内容都可以在图中看出来。
* O. O& T+ j* O直接看ULPBench得分,得分也高越好:: W8 ?6 d; c4 ]& F+ F! U: @% @
1. ATMEL SAML21J18A得分最高:185.8& x; w. I8 ?) Y/ G' Z* O3 v
2. MSP432得分:167.43 h% Q1 \3 `! t7 h
3. STM32L476得分:123.5
8 {3 s7 a# X: S4. MSP430得分最低:119.10
/ @+ s2 G& H6 m9 M5 g' ]5 {不管如何,ULPBench在一定程度上也说明了一些问题,毕竟EEMBC是一个权威的第三方非营利组织。
$ p4 j& P9 s% ?- Y/ l5 u, C0 p$ ~. O" S可以看出基于ARM的MCP已经在超低功耗上超过了MSP430!
. S1 d5 L* J1 Y9 M5 v
- b% i) C5 c! x7 m' J8 P% F再来看测试的情况,上述4个MCU主频如下:主频越高说明处理速度越快:- `9 Y( q! I2 B0 y# i
1. STM32L476和MSP432都运行在24MHz6 K" X9 s$ m% J7 p* A& D8 G
2. ATMEL SAML21J18A运行在12MHz
3 m4 Z/ f2 L" h! Y: g. J0 b3.MSP430运行在8MHz
: k( s! R5 {' H' n5 K上述说明在保证了超低功耗的同时,基于ARM的MCU运行速度超过了MSP430!% E7 G$ {$ ?! N) K  a' ~4 J

: s# \& ^4 E) O! ?5 R+ SMSP430是一款16位的处理器,外围设备也比较简单,其余3款式基于ARM CORTEX-M内核的32位处理器,外围设备支持广泛。) x5 r( ^. c) c! x
这说明MSP430只能够做非常简单的应用,而其余3款支持的应用更加广泛。当然了,开启的外设越多功耗也会上升,但是基于ARM的3款在与MSP430支持相同外设的情况下功耗最低,当然也能够满足MSP430的应用场景。同时基于ARM的MCU还能够完成MSP430不能够完成的应用场景,这已经算是优点了。由于不管是哪个半导体厂商生产的ARM CORTEX-M MCU,只要你学会了其中一种,就能够非常方便的移植到另一种,而且还能够在M0~M7之间根据复杂的应用升级你的产品,可以说是一次学习,多处收益;而MSP430则不同,只有TI有该款产品,且升级产品应用时还得学习ARM系列的(比如MSP432)。MSP430是一款非常旧的产品,自1996年就推向了市场,而ARM CORTEX-M系列是2000年推出的产品,按照半导体的使用规律,一款产品一般可以支持10年,看来MSP430是本该在2006年就不再被支持了,况且这又过去了近10年,但由于程序员、产品线、半导体厂商等,现在还有这类产品线在生产。即是51也有其应用的场景。但这不是未来。看来一款成功的产品,可以支持20年或更长,ARM的CORTEX-M就应该算是成功的一款产品,当然MSP430也是。( g. o1 S8 Z9 g0 }) p

: p# l) V+ T! }5 E9 Z总体来说,未来新的产品创新、新的应用场景应该不是MSP430了吧?( `/ Z% f2 G- v5 `+ \0 x  D
# x9 U. r7 O! ~& s6 A& M' q! L# S
关于更多低功耗的测试情况请参考3.
+ X% L% ~8 N( v' t5 [4 `) b' Y; p$ J
参考1. http://www.eembc.org/
. d' C* @! x+ E8 V. W参考2. EMBC推出ULPBench,检测超低功耗MCU: http://www.eeworld.com.cn/mcu/2014/0307/article_15477.html
' v) \- y1 l- D- l, D参考3. 超低功耗MCU是怎样炼成的? http://www.eeworld.com.cn/mcu/2015/0410/article_19307.html
$ o& m4 i0 B  u7 [参考4. 一场MCU厂商的低功耗跃进竞技赛:ULPBench成为发力点: http://www.eeworld.com.cn/mcu/2015/0407/article_19168.html4 I$ A2 y5 L: M! T1 X& ]
参考5. http://www.eembc.org/ulpbench/0 G- `+ D6 S& E/ }7 n7 A% k
6 K% e; \5 F: _7 I7 [6 e% Q' ]  K
收藏 2 评论35 发布时间:2015-5-22 16:10

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35个回答
zhjb1 回答时间:2017-3-28 16:57:58
本帖最后由 zhjb1 于 2017-3-28 16:59 编辑 9 S- k! H! O+ h' N' G9 @1 Z

) [4 S! L& v4 p$ f  X- B$ e看了对比数据,赞同数据,但在实际中没有见过哪个MCU开发的东西敢用电池扔到野地里10年才检测一次的。只有MSP430的。我非常希望能有谁敢吃螃蟹,弄一个产品扔到野地里10年不换电池的玩意,而在十年中是经常需要取得数据的。有时不是口碑,使用了的人这么说的。STM接触的时间确实不多,去年下半年才开始接触,性能没的说。就我测试的STM32L053这款开发板,用无背光的LCD,运行电流在10几个mA,因为没有采用数据不变不刷屏的方案,如果采用这个方案,再用上sleep方式或许平均功耗会下来。以后找时间测试一下吧。非常好的讨论和数据。谢了实际上漏说了Philip早先出过的一些8位的芯片,也具有非常低的功耗。
: x; v2 d- b4 Q& B% O9 o# ^
stary666 回答时间:2015-5-23 23:08:05
我们用stm32l0系列
moyanming2013 回答时间:2017-3-28 18:36:20
本帖最后由 moyanming2013 于 2017-3-28 20:32 编辑 0 b+ L9 j( L& s9 R+ P  H4 e+ b
zhjb1 发表于 2017-3-28 16:57
. Z8 C. y7 Q' ~7 S$ _7 t看了对比数据,赞同数据,但在实际中没有见过哪个MCU开发的东西敢用电池扔到野地里10年才检测一次的。只有M ...
" b3 m6 G& t( z- M
时隔近2年,超低功耗排名也有了如下图的变化(值越大越好):
8 z6 T: U/ [4 D3 e3 H7 ?! ?8 ~* c QQ截图20170328203212.jpg , ^' c0 \3 D/ h" N! U' z! R
可以看到,前10名已经没有了MSP430。
: }: L( |( L( Y6 T根据EEMBC给的分析结论显示,只有带有铁电、低纳米制程的MSP430芯片(也越贵)才能够够获得理想的结论,但理想也只是相对而言,目前相对其它ARM主流超低功耗芯片而言MSP430的优势已显然不明显。其原因在于MSP430较低的运行主频导致为了完成运算而使得运行时间过长,且制程也较大。
: m1 w% e+ \# e; v2 W其中我关注的Silicon Labs(芯科科技)的EFM32系列(小壁虎),并没有达到其标榜的“世界上最节能的微控制器”,EEMBC也给出了分析后的结论:基于台积电180ELL(超低漏电)的高制程使得其没有了竞争力。
; u$ A3 C: {' m& \2 V' G! I6 T& L, t0 \0 {总而言之,基于ARM内核的、高主频、低纳米制程得出了你可能“意想不到”的结论,但必须清醒的认识到,这已经是事实了!8 s8 V% |7 K7 X5 ?8 G& m" S5 g
+ ?. w, ^9 \- |& x

6 f! v+ Q2 H  w' ?EEMBC说道:2 [* a: k- G5 i3 }1 G
即使有在实际应用中的偏差,这个基准提供了一个线索,它的微架构和制造技术具有能源效率的领先优势。  R$ N  M0 `# p9 _' x5 @
最终,你将不得不进行更详细的评估,为你的应用选择合适的芯片。但ULPBench,以及我们的调查工作,应该可以帮助你节省巨大数额的时间。因此,我们在未来将继续这些研究,专注于最新产品和EEMBC ULPBench的后续版本。0 D3 X+ y# n4 J# {: C, R; _
4 [2 E3 [1 S7 @, k, f! ^1 Z; L

/ n; m# T+ {0 i  f8 a4 ?) Z; i
123456zza 回答时间:2015-5-22 21:38:45
说道低功耗就想起430了
u=656072714,3918840629&fm=21&gp=0.jpg
金鱼草93 回答时间:2015-5-22 21:55:16
430支持
为什么是EEFOCUS小白 回答时间:2015-5-23 09:23:16
低功耗支持  
moyanming2013 回答时间:2015-5-23 13:55:32
123456zza 发表于 2015-5-22 21:383 X6 D& W- T4 y! H  J3 A& o$ R- [
说道低功耗就想起430了

3 C+ S5 M& n* T. e! C是的,但430在上述对比中排名倒数第一!
moyanming2013 回答时间:2015-5-23 13:57:10
金鱼草93 发表于 2015-5-22 21:55( {1 J, Y8 _3 \0 e1 T* K: @9 V/ f1 d
430支持

, C- ^" z( r) \5 c6 D430排倒数第一也支持?
momososo 回答时间:2015-5-23 17:32:30
性价比比较重要
moyanming2013 回答时间:2015-5-23 21:15:58
momososo 发表于 2015-5-23 17:32
+ {- R/ A9 Q! L3 a1 w+ S性价比比较重要

/ @: P4 G6 b3 B& s% v$ c嗯,确实性价比的特性很重要,MSP430出货稳定,价格从2元人民币起步," X3 j6 L  B& N6 ?  s' T
其余的算是刚开始出货,价格可以说是几倍起步。& Z1 H4 a+ }- S" ^0 x! ]; V! V
这个确实MSP430有优势。但我相信ARM平台的系列产品很快价格会下来的。
Paderboy 回答时间:2015-5-23 21:23:07
多谢分享
moyanming2013 回答时间:2015-5-24 21:03:59
stary666 发表于 2015-5-23 23:083 j$ i, j" [9 c" A% {* g
我们用stm32l0系列

; ^! V4 z% ~2 d. _  N有这方面的低功耗数据么?
天天晓宇 回答时间:2015-5-25 09:35:44
楼主的对比有一定的道理,但是这毕竟是评测的结果,实际情况需要项目中实施才能说明问题,一般情况下,低功耗的系统都不大,功能也不是特别庞大,工作主频也不高,大部分情况下处于休眠,只有某些外设处于工作状态,人们说430强的原因是430在实际项目中积累的口碑,就我们自己做的一款产品,430和ARM的版本都做了,430的低功耗的确更加强劲,也许就那几个UA的区别,但是对于电池供电并且需要运行几年的确区别还是不小
moyanming2013 回答时间:2015-5-25 10:58:14
天天晓宇 发表于 2015-5-25 09:35
$ e$ f7 p: M( C8 m, _8 \$ U楼主的对比有一定的道理,但是这毕竟是评测的结果,实际情况需要项目中实施才能说明问题,一般情况下,低功 ...

6 G; A5 R; ?/ {! i嗯,实践中才能检验。5 {" E. @2 `2 h5 v2 R3 Q
那,会不会是因为430毕竟是96年就有了,口碑自然起步也早呢?1 Y& s$ L$ L; ?7 ^0 u2 {. V
另外,430上是否多用了汇编而不是C,才导致实际比测试时功耗相对其它芯片来说低了一些呢?
- |) {& r* ]' L( p( J3 u4 x再,超低功耗确实要考虑外设的功耗问题,TI在存储器上下了不少功夫,铁电算是一种吧。
% m; J' C3 w$ O0 U& h- `' XARM还得有个适应过程,但具体实践时,对新手来说,是学习TI还是ARM,就要自己权衡利弊了。
lcdi 回答时间:2015-5-25 15:21:24
实际当然看应用。估计没有人真的用两种MCU好好开发同一款产品吧~
7 M+ H: |2 Y2 P/ l  T' N4 L+ t430的确为低功耗优化了很多,但是它的内核却是比较耗电的,看看uA/MHz吧。
5 V1 ~& P' D' O! i不必考虑430了,除非需要用铁电。" _9 I( b* O& i
话说有没有人用过EFM32?
Tension 回答时间:2015-5-25 17:54:08
谢谢分享数据,结论太牵强,跑分没有参考意义。
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