不得不说，STC在中国MCU发展史上，绝对是浓墨重彩的一笔！
姚永平是STC南通国芯微电子/宏晶科技创始人，他创造了中国IC设计公司的奇迹，他的8051单片机已经占领了全球市场的80%以上，并且他的市场优势还在不断扩大。他几乎不接受媒体采访，但不久前他向本刊披露了他的创业奇迹。姚工的经历几乎就是一部近代MCU发展史，本文将和读者一起分享他的传奇经历、对行业的认识以及对大学MCU教育的观点。能否谈谈您在MCU业内的经历？贵公司如何迅速的夺取了8051的市场份额？ 我的创业也是逼出来的。1997年我在南京做研发，公司做不下去了，我被恩师林博士卖猪仔卖到深圳(美商Amlogic)，用8032CPU + DSP做VCD, 再后来帮Zoran做全球第一款超级VCD。再后来卓然进中国把我们挖了，建立起其国内的第一个研发团队。无处安身的我后来只好自己出来创业用8032CPU做单片机。 先说说单片机MCU的技术发展历程。MCU的程序存储器从外部ROM发展到内部EPROM到OTP到MTP再到Flash。但OTP/MTP烧录程序要外接12V电压，我们STC是全球第一个用Flash将MCU ISP(在系统可编程)产业化的公司。 ![]()
STC南通国芯微电子/宏晶科技创始人姚永平 |
飞利浦为什么能分享英特尔的单片机市场呢？凭借它的OTP技术，只能编程一次但成本低，英特尔MCU当年是紫外线擦除, 可多次编程，但很麻烦，紫外线照射擦除一次旧资料要花20分钟，成本极其高昂。Atmel乘机推出了MTP的AT89C52系列几年时间就分得了半壁江山，他那时号称Flash MCU，其实是MTP，实现不了ISP, 它最典型的特征就是要外部升压到12V，才能编程，而不是工作电压就是编程电压(内部升到12V)，并且只能一千次(省不了昂贵的仿真器和编程器)。 OTP和MTP挡不住MCU Flash ISP的趋势，我们的MCU一推出就全部Flash/ISP化, 领导了技术革命的潮流，并且我们的CPU内核速度还比他们快很多，抗干扰又强，内置复位，两年内就占领了市场。2007年，Intel停止生产8051。以前我们VCD是用一个8032外挂一个ROM(EPROM或OTP)，外加复位电路，现在全部集成了。 存储器进化的进程，从OTP过度到MTP再向FLASH过度，也是MCU进化的过程。AT89C52实际是MTP，对外号称是Flash，但还得用专用编程器烧录，当时一个编程器要卖5000块。我们出现后, 做编程器和仿真器的公司生意减少了很多，做芯片进口贸易的也是，所以国内骂我们的声音很大，讲了很多我们的坏话，是我们影响到很多人的既得利益，但最终用户欢迎我们的技术革新。我们的MCU可在线编程10万次以上，典型3秒就可实现程序更新，后来大家几乎都不用专用仿真器和专用编程器了，证明我们的MCU技术确实领先。 这都是颠覆性的技术，OPT取代紫外线擦除EPROM，MTP取代OTP。比如说，当时紫外线擦除单片机军用陶瓷封装，价格要150块钱一颗，而OTP可能只要30块RMB一颗，成本只是前者的五分之一。 我们当时抗干扰莫名其妙的强——现在STC15W系列更强了。我95年用飞利浦的OTP 单片机做电表时，干绕从交流进来，电源部分要加一大堆抗干扰电路，用上我们的单片机之后，就再不用加那么多抗干扰电路了。当时飞利浦的OTP单片机用在电表上经常性死机。后来Atmel进来，采用MTP技术，抗干扰也没做好，我们只用2年的时间就占领了飞利浦和Atmel的8051系列单片机市场，说明我们中国也在部分领域开始全球领先了，开始领导全球MCU技术革命的潮流了，现在很多欧美同行都在模仿我们的理念。 我当时没有将我们特有的ISP技术申请专利，这个技术后来被一些厂商反汇编把我们的二进制代码学去了，抄袭了我们的程序，他们的CPU也可以盗用我们的ISP工具，但那也只是我们2004年的水平，我们现在前进的很快。当时我的工具已经免费送出了几十万套。 在防止**方面，我们技术一直在前进，现STC15W系列还无人能解密。另外我们还是全球第一个做出程序加密后传输(让您自己的客户升级程序而拿不到你的程序)，和第一个做出发布项目程序的功能, 用户可以直接打包生成、一键升级(只需要一个升级按纽），不需每次都要设置单片机的参数，可避免错误的发生。这个技术我们已经申请了专利。现在含在报的专利有20多个。之前我们都忙得没有时间写文档申请专利，但搬进南通科技园后，政府要支持我们上市，要求我们注重专利的申请工作。 贵公司的1T 8051针对ARM MCU和OTP MCU有何优势？ 我们现主力产品STC15W系列单片机，不需外部时钟，不需外部复位，一个芯片就可以仿真，宽电压，低功耗，超强抗干扰，超级加密，全部在系统可编程，内置ADC/PWM/DAC/EEPROM/比较器，真正实现了一个芯片就是一个片上系统的目标！ 你们杂志老是被人骗宣传ARM要取代8位单片机，这是谬论，是不懂技术做市场的人讲的骗人的话！ 用 ARM或MIPS核的32位机，他们主要面向计算，追求的是速度(MIPS)，32位机的内核比我们8位的大，天然就会功耗大抗干扰差。我们的1T 8051是面向控制，追求的是抗干扰，是强抗静电能力(ESD), 强抗干扰能力(EFT)。所以他们侧重在MIPS, 我们侧重在ESD/EFT上。我们现STC15W系列，有信心是全球现在推出来的Flash MCU中抗干扰最强的。 STC 单片机内核是5000门至7000门，而Cortex-M3是3万3千门，Cortex-M0是一万门(里面连除法指令都没有)，所以芯片天然功耗和抗干 扰要比8位单片机差。其次，所有用ARM的MCU厂商要交License和Loyalty，它在成本上肯定比我们高，怎么可能来取代掉STC的1T 8051呢？STC的核，是南通国芯微自己的，没有前面所说的费用。我们的核也小，凭什么用ARM的核成本会比8051的低呢？再说中央要求提高国产化 率，都在支持国芯。 另外，STC Flash MCU趋势上要取代OTP MCU。Flash工艺现要25层光罩， OTP工艺要16层光罩，随着工艺的进步，Flash的光罩层数也在减少, 在未来2年，也可能会减少到16层附近。现在STC Flash MCU最便宜的只要0.89元一片(STC15F100W)，一年后可能只要0.49元，二年后可能只要0.29元，而OTP的最终也只能到这。同时 STC Flash MCU可支持EEPROM功能和ISP升级，简化设计，缩小系统面积，方便升级，远优于OTP。现在设计周期要求短， MCU就必须要支持ISP升级,这样可以避免产品程序设计错误造成的返工成本。 第三，超强加密防**。宏晶科 技的第九代加密技术超强加密、现无人能解密。还可支持程序加密后传输，让普通消费者自己升级软件而拿不到您开发的程序。加密钥匙可提前烧录进去，长达 256个字节，0.1秒的烧录时间，超级计算机算一两百年都算不出来。这是我们的又一项全球首创，已经申请了专利。我现在悬赏20万请人解密帮忙找漏洞， 但现在还没有人能解开。这种技术一出来就受到有研发能力的方案公司欢迎。工程师是靠开发出的产品的知识产权来买房买车，结婚生子，赡养父母养儿防老的啊， 都被开源了，如何买房买车？ 第四、超强抗干扰。2006到2013年我们把抗干扰技术研究透了。现在全球没有 一家基于Flash技术的新MCU的抗干扰能力有我们强。他们只讲MIPS，我们也关注MIPS，但我们更关注的是ESD和EFT，超强抗静电和超强抗干 扰。同行们说他们的抗静电可达8千伏，1万伏，全在瞎扯淡, 都是芯片的地线未接大地测试。要测芯片的抗静电，要将芯片的地线接大地，用静电枪去打，接触式和非接触式每个口各打10枪，我们的STC15W系列全部在 4千伏以上，甚至有些口能过6千伏。我就知道有一家，他们的芯片抗静电测试1500V以上就不行了，如果是地线接大地去测试的话。他们吹牛可以 2000V/4000V/8000V，1万伏，搞得我们都没办法宣传了。所以现在我改成“整机轻松过2万伏静电测试”。他们的也这样打20枪，早就被打坏 了。 中国工程师自从用上我们国产单片机之后，国外单片机的价格只好不断降下来, 他们也只好学我们的本地化服务，对用户是个利好消息。现在ARM的32位机阵营同质化竞争相当严重，没有创新(都不肯用自己的大脑思考, CPU)，价格战残酷，现32位机阵营几乎没有赢利的，影响他们的长期发展(甚至不能生存到要卖公司)，这也对用户不利。已有一家将自己卖了，其产品线问 题多多无人维护被新东家停产，受害的用户有苦无处申冤，另外一家新公司也传支撑不住，要卖了，我们还好，不停地在创新，有自己的特色，可以考虑收购一些公 司，充实一下我们的产品线。要**我们的可联系我们。 能否谈谈公司的发展策略？ 客户强力建议我做32位的单片机，我们明年下半年会上32位，可能会用自己开发的核或第三方的核。这取决于我们编译器是否能快速开发出来。集成环境已做好了，如果我的编译器能按时出来，就用自己(南通国芯STC)的核，提升大家的民族自豪感。 我们STC32单片机的目标是取代所有已进入中国大陆的32位MCU。我们的1T 8051目标就是要取代所有进入中国大陆的8位MCU。现在我们已经占有了全球市场80%以上的8051单片机市场！ 同 时我们继续维持直销的方式，不用代理商渠道。我们的宣传资料上都直接标了产品价格，老板也好，采购也好，工程师也好，都知道我们产品的价格。我们希望我们 的客人有竞争力，而不希望中间层搞鬼，使客户竞争力下降。32位机的产品就价格不透明，有众多家厂商在做，也有很多代理商，做不到透明公开报价，即使上面 要降价，下面可能也不愿，因为代理商手里可能有一大堆库存。我们在大陆7个分支机构，台湾一个，用心做好服务就可以了。 能否谈谈对大学单片机教学的看法？ 现在学校的学生到底应该学32位好还是8051好？我觉得应该是 8051单片机好。因为现在大学嵌入式只有64个学时，甚至只有48个学时，学生能把8051单片机学懂做出产品，今后只要给他时间，他就能触类旁通了。 但如果也只给48个学时去学ARM，学生没有学懂，最多只能搞些函数调用，没有意义，培养不出真正的人才。所以大家反思说，还是应该先以8位单片机入门。 C语言要与8051单片机融合教学，大一第一学期就要开始学，现在有些中学的课外兴趣小组多在学STC的8051+C语言。大三学有余力的再选修32位的 课。 再讲讲C语言，现在工科非计算机专业讲C语言的书多是空中飘着，落不着地，学完之后不知道干什么。以前我们学 BASIC/C，学完用DOS系统，也在在DOS下开发软件。现在学生学完C，要从Windows去返回DOS运行，学的C也不能在8051上运行。嵌入 式C语言有多个版本，国内Keil C 流行，早知Keil出售，我就收购它了。现在学标准C语言，没办法落地了，学完了，PC上干不了事，单片机上也动不了。我们现在推教学改革将单片机和C语 言(嵌入式C, 面向控制的C)放在一门课中讲，在大一的第一学期就讲，学生学完后就知道他将来能干啥了，大一的第二学期再开一门Windows下的C++开发，正好我们 的单片机 C语言给它打基础。学生学完模电/数电(FPGA)/数据结构/RTOS(实时操作系统)/自动控制原理/数字信号处理等后，在大三再开一门综合电子系统 设计，这样人才就诞生了。我现在主要的工作是在推进中国的工科非计算机专业高校教学改革，研究成果的具体化，就是大量高校教学改革教材的推出。希望能在我 们这一代人的努力下，让我们中国的电子系统设计全球领先。
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