Son diminutos, pero de vital importancia. El mercado de los microcontroladores de 8 bits sigue creciendo con fuerza como parte fundamental del impulso a la digitalización, que se pone de manifiesto en la actual escasez de chips. Los dispositivos de 8 bits se utilizan en todo tipo de aplicaciones, algunas en espacios tradicionales, pero con más frecuencia junto a sistemas basados en MCU de 32 bits para descargar ciertas tareas y liberar los procesadores de nivel superior, así como para aumentar la eficiencia energética.

El crecimiento anual subyacente del 4 al 5% de estos dispositivos está fomentando una importante inversión en nuevos productos y tecnologías de proceso. La innovación en analógicos y periféricos independientes del núcleo está mejorando el rendimiento de estos chips, lo que permite utilizar los controladores en muchas más aplicaciones sin aumentar su complejidad.
Pero esto significa que la continuidad del suministro puede ser un problema. Muchos microcontroladores de 8 bits suelen estar construidos con tecnologías de proceso de silicio heredadas, que también se enfrentan a una demanda creciente. Microchip tiene una ventaja en el mercado, ya que fabrica sus chips en sus propias fábricas de Tempe (Arizona), Gresham (Oregón) y Colorado Springs (Colorado). Esto proporciona un mayor control sobre el suministro y permite ajustar la capacidad para satisfacer las necesidades de los clientes.

La propiedad de las fábricas también permite a Microchip apoyar mejor su práctica de obsolescencia impulsada por el cliente. Esta práctica permite a los clientes comprar componentes durante todo el tiempo que las necesiten y mientras todos los submateriales estén disponibles para Microchip
La innovación con los periféricos analógicos en el chip y los periféricos independientes del núcleo permite implementar funciones personalizadas y diseñadas por el usuario en la periferia mientras el núcleo de 8 bits se encarga de otras funciones o permanece en modo de reposo. Esto es cada vez más importante para todo tipo de aplicaciones de seguridad, ya que permite supervisar los sistemas en busca de eventos críticos para garantizar su correcto funcionamiento.
El crecimiento de los dispositivos de 8 bits para la gestión de sistemas, la supervisión de la tensión y la temperatura o la incorporación de filtros en los sensores está experimentando un enorme crecimiento. Añadir un minúsculo controlador con unos pocos pines a una placa para proporcionar monitorización es un enfoque de diseño cada vez más popular, que evita la necesidad de un complejo rediseño de una placa.

Un ejemplo clave es la E/S multivoltaje (MVIO) de la familia AVR DD, que ayuda a reducir el tamaño de la placa. La integración del conmutador de nivel lógico en el chip para soportar tanto la alimentación de 5V como la de 1,8V evita un dispositivo discreto externo. Mientras que ese cambiador de nivel externo sólo cuesta unos céntimos, el microcontrolador de 8 bits puede suponer un ahorro del 10% en la lista de materiales, reducir el número de componentes (y la complejidad de la cadena de suministro) y reducir la complejidad del diseño de la placa. En el desarrollo de aplicaciones de consumo y automoción, reducir la cadena de suministro y la complejidad de la placa es un objetivo muy importante.

En una placa de circuito impreso más grande con un microcontrolador de 32 bits, por ejemplo en diseños industriales o de centros de datos, añadir pequeños microcontroladores de 8 bits alrededor de la placa es una forma sencilla de controlar la temperatura, la tensión y la corriente. Sus interfaces I2C en el chip alimentan la información al controlador principal del sistema para dar más visibilidad al rendimiento de la placa, aumentando la fiabilidad.
Del mismo modo, los bloques convertidores analógico-digitales con cálculo (ADCC) de los últimos dispositivos reducen la necesidad de componentes de filtrado externos. La incorporación de procesamiento al ADCC permite promediar las señales de forma independiente para obtener un resultado de mayor calidad en un área menor de la placa.

Todos estos factores están impulsando a Microchip a invertir en las tres fábricas para sus microcontroladores de 8 bits AVR y PIC, así como en el ensamblaje interno en Tailandia y las pruebas en Tailandia y Filipinas. Este control de toda la cadena de suministro ayuda a evitar los problemas que plantean las empresas de ensamblaje y pruebas de terceros.
Microchip sigue invirtiendo en los núcleos de los microcontroladores PIC y AVR, así como en muchas nuevas funciones e innovaciones en ambas arquitecturas. Existen sinergias en la parte de diseño, compartiendo periféricos y tecnologías de proceso, de modo que algunos de los periféricos de la familia AVR pueden pasar a la familia PIC y otros pueden pasar de PIC a AVR. Los desarrolladores que tienen experiencia con uno u otro núcleo pueden elegir la arquitectura adecuada para la aplicación y las herramientas con las que se sienten cómodos. Por ejemplo, un AVR puede ser más adecuado para pilas de protocolos en sistemas de comunicaciones, mientras que los dispositivos PIC pueden ser mejores en aplicaciones de E/S de bajo nivel.

Las dos familias se unen con el ecosistema de herramientas de desarrollo para simplificar los diseños con dispositivos de 8 bits. Los entornos de desarrollo integrados (IDE) MPLAB X y MPLAB Xpress, así como el configurador de código MPLAB (MCC), proporcionan una interfaz gráfica intuitiva para generar códigos de configuración y aplicación listos para la producción de forma rápida y sencilla, independientemente de la familia de controladores que se utilice. Microchip Studio sigue estando disponible y soportado para aquellos más familiarizados con el entorno de desarrollo tradicional de AVR.

La escasez de chips ha demostrado que las empresas necesitan controlar su propio destino, y los fabricantes de chips no son una excepción. Tener el control de un aspecto clave de la cadena de suministro, desde la IP, el diseño del núcleo del controlador, el proceso de fabricación, las pruebas y el montaje, es una ventaja definitiva para los dispositivos de bajo coste y gran volumen. Garantizar su disponibilidad es una gran responsabilidad, que no debe tomarse a la ligera.

AUTOR: Por Greg Robinson, Associate Vice President - MCU08 Marketing.

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