在數字信號控制領域，單核似乎越來越難以滿足客戶設計的需求，尤其是對于那些集成來自多個團隊的軟件，其中一個團隊專注于時間關鍵型控制代碼，其他團隊則專注于開發其他應用的情況。單核數字信號處理器難以應付兩個團隊的整合需求，多核似乎是一個不錯的解決方案，有些數字信號控制器（DSC）設計團隊多年前就開始探索多核異構解決方案，Microchip?最近帶來了一款全新數字信號控制器dsPIC33CH，該控制器采用單芯片、雙dsPIC DSC內核配置，這將為設計高端嵌入式控制應用的開發者帶來諸多便利。

Microchip的MCU16業務部副總裁Joe Thomsen介紹，“dsPIC33CH的兩個內核一個是主核，一個是副核。副核用于執行時間關鍵型專用控制代碼，主核負責運行用戶接口、系統監控和通信功能，專為終端應用量身定做。dsPIC33CH還進行了特別設計，從而允許不同的設計團隊分別為每個內核單獨開發代碼，并將兩個內核無縫集成到一個芯片中。我們打造了這款雙核產品來簡化軟件集成并優化需要大量數學運算的應用性能?！?/p>

dsPIC33CH128MP508 高級框圖

以工業用風扇為例，傳統架構需要三顆芯片分別控制風扇、壓縮機和功率因數校正，而使用dsPIC33CH系列控制器，主內核負責功率因數校正，從內核負責風扇和壓縮機控制，一個芯片可以實現三項功能控制，從而節約了物料和設計成本。

左：Microchip的MCU16業務部副總裁Joe Thomsen；
右：Microchip MCU32產品部副總裁Rod Drake

主從內核獨立設計，無縫集成
數字電源、電機控制和高性能嵌入式是是工業控制的三類重要應用，因此dsPIC33CH系列針對這三類應用進行了優化，這包括無線電源、服務器電源、無人機和汽車傳感器。Joe Thomsen解釋，“以數字電源中為例，其中從內核負責管理需要大量數學運算的算法，而主內核獨立管理PMBus協議棧，并提供系統監控功能，從而提高整體系統性能和響應能力。在一款器件中將全部工作負載分配到兩個DSC內核中通過提高切換頻率可以實現更高的功率密度，縮小組件大小。dsPIC33CH系列專為實時更新系統而設計，這對于必須在零停機時間下進行固件更新的電源尤為重要?！?/p>

如圖上圖所示，主內核配有更多的通信外設，從內核配有更多模擬外設和PWM。雙核的配合也大大提高了CPU性能的價值，針對數字電源應用，較高的開關頻率可以實現較高的功率密度；自適應算法可以在各種不同的負載條件下提高效率，非線性和預測性算法改善了對瞬態條件的動態響應；針對電機控制，通過一臺DSC控制多臺電機，降低了成本，滿足某些應用電機轉速超過100k RPM的需求，接近零RPM時具有高轉矩；針對高性能嵌入式應用，通過更復雜的實時濾波提升傳感器性能。

sPIC33CH系列提供前所未有的集成度，雖然封裝只有5 x 5 mm大小，卻包含了CAN-FD通信等功能。為了降低系統成本和電路板尺寸，每個內核均提供高級外設，包括高速ADC、具備波形生成功能的DAC、模擬比較器，模擬可編程增益放大器和高分辨率脈寬調制（PWM）硬件。 雙內核搭配專用外設可以對內核進行編程，使之相互監控，從而確保功能安全，促進穩健的系統設計。

SAM L10/11：解決物聯網設備的安全和功耗雙重問題
在推出dsPIC33CH系列DSC的同時，Microchip還推出了兩款基于Arm Cortex-M23內核的MCU SAM L10/11，這兩款產品最大的特點就是確保物聯網產品對高安全性和低功耗的需求。在功耗方面，兩個MCU系列均提供業內最低的功效，同時具備電容式觸摸功能以及一流的耐水性和抗擾性。在進行功耗基準測試時，SAM L10獲得了ULPMark 405分的高分，超過由EEMBC（嵌入式微處理器基準評測協會）認證的性能最接近的競品200%。Microchip利用享有專利的picoPower技術，在工作模式和所有休眠模式下提供行業領先的低功耗。

安全性能對于物聯網設備尤為重要，SAM L11提供適用于Armv8-M的Arm TrustZone，這一可編程環境可以在認證庫（certified libraries）、IP和應用代碼之間提供硬件隔離。關于為什么選擇了Cortex-M23，Microchip MCU32產品部副總裁Rod Drake解釋，“原因就是Cortex-M23可以提供Arm TrustZone，同時我們在TrustZone的基礎上加入芯片級的抗干擾、安全啟動和安全密鑰存儲技術實現穩健的安全性，結合TrustZone技術可以保護客戶應用免受遠程攻擊和物理攻擊。”

由上圖所示，Arm TrustZone負責左上角的軟件攻擊部分，其余三部分是Microchip增加的部分。除了TrustZone技術之外，SAM L11的安全功能還包括支持高級加密標準（AES）、伽羅瓦計數器模式（GCM）和安全散列算法（SHA）的板載密碼模塊。具備篡改檢測功能的安全啟動和安全密鑰存儲技術建立了硬件信任根。它還提供用于安全固件升級的安全自舉程序。Microchip與Trustonic（Microchip的安全設計合作伙伴計劃成員）共同提供完善的安全解決方案框架，可簡化安全措施的實施，讓客戶能夠更快推出最終產品。Microchip還與Secure Thingz和Data I/O Corporation合作，為擁有可靠安全框架的SAM L11客戶提供安全配置服務。

市面上針對物聯網安全的產品數不勝數，Microchip想要脫穎而出還需要有特別的優勢，關于這一點，Rod Drake 比較自信，“首先，我們是目前市面上唯一一個內核采用M23的廠商；第二，我們有整套加密模塊保證安全性；第三，我們有一整套關于物理侵入方面的解決方案?！?/p>