你也許在MCU圈裡很難找到一款產品能像C2000如此傳奇，25年來屹立不倒，曾經差點兒被公司殺掉，死裡逃生後戰力爆棚橫掃市場。然而，產業的變化讓現在的C2000再次跌宕起伏。
電子開發領域的老人，也許還記得那些擺滿書架的厚厚的黃皮書（TI的DSP產品手冊）。如果你沒有那麼老，當你學習奧本海姆的《數字訊號處理》之後，肯定會接觸到TI的C2000——儘管對某些人來說這門課簡直就是噩夢，但當你上手過C2000電路之後，看到波形，很多數字訊號上的疑惑也許突然就迎刃而解了。
如果將C2000看作一個人，他就是你最羨慕的那種人，出身名門，家世顯赫，有一個好爸爸TI——積體電路的發明者。1971年，當英特爾發明被看作微處理器先驅的4004的同時，TI發明了同樣具有跨時代意義的4位MCU。1982年，TI的DSP問世。此後，TI在DSP和MCU領域協同發展，C2000系列這個結合了DSP的MCU產品從而得以問世。作為模擬及嵌入式訊號鏈領域的主要供應商，除了模擬訊號鏈之外，C2000完整詮釋了TI對於控制訊號鏈的整體解決方案，C2000中包括了豐富的訊號採集、實時的處理、高速的計算以及準確的PWM輸出。
我命由我不由天
嚴格意義上來說，第一代C2000的前身，可以追溯到1995年TI為硬碟驅動所開發的某款DSP。而到了1997年，第一個針對電機控制的16位專用晶片F24x DSP問世，儘管現在看來，該產品很簡單，只有20MHz主頻，具有10位ADC以及3相PWM，但仍然在數字電機控制市場中迅速確立了自己的地位。尤其是自動動力轉向應用中，數控的無刷直流電機取代了笨重且昂貴的液壓系統。2000年，3。3伏的LF240X釋出，時鐘頻率達到40MHz，為Segway平衡代步車控制兩個電機，並且也開始應用於逆變器等產品中。
超高的效能給C2000帶來了“陽春白雪”的形象，在大眾市場上這並不是什麼好詞，意味著接受度不高。公司是要逐利的，於是TI將其從DSP產品線中拿了出來，而對於當時被看作DSP公司的TI來說，這意味著邊緣化。事實上，大戶人家從來就不缺這一個半個孩子，生存權是要自己去爭取的。大概從2003年開始，隨著節能減排和工業自動化重視度提高，大家對機電產品的效率越來越關注，控制MCU迎來了絕佳的時機。
看準時機後，第二代C2000於2005年問世，首款產品是F281X MCU，將C24X核心演進至32位C28X核心，並且升級了ADC、PWM等多種外設。此時C2000的描述已經從Programmable DSP或者DSP Controller 正式變成了Controller，並且採用了MCU架構，至此C2000正式成為MCU的一員。C2000脫胎於DSP的優勢開始進一步發揮，具有變頻技術的馬達控制和數字電源技術開始在市場上嶄露頭角，演算法上的複雜性以及實時處理需求，都給了DSP充分發揮的空間。對於嵌入式應用來說，很多時候往往並不需要主頻跑到多高效能，而是計算控制環路產生中斷，給出實時的相應與重新整理，這點上DSP相比MCU具有天然優勢。
Piccolo（短笛）、Delfino（海豚音）和Concerto（協奏曲）這三大系列產品線，分別對應小系統、高效能應用以及雙核應用，C2000包攬控制系應用的雄心由此可見。市場上當然有同類型產品，但沒有一個像C2000堅持了那麼長時間做這一件事。因此幾年後順理成章地，在馬達控制、功率變換領域，C2000成為行業裡的標杆，佔據了中國中高階市場上的大壁江山。一個例子是，隨著華為電源業務部門（安聖電氣）出售給艾默生之後，基於華為-艾默生系的不少員工後來出來創業，誕生出一批圍繞電力電子領域的創新企業，基本上都成為了C2000的使用者。
隨著新能源汽車、直流無刷電機、新能源與寬禁帶半導體的發展，對實時控制系統提出了更多的要求，2013年C2000與時俱進，推出了第三代產品，其最高CPU效能接近1000 DMIPS，同時升級C28X核心從而支援64bit浮點計算。第三代C2000採用了65nm工藝節點，相比上一代180nm，在效能、功耗、成本等方面都有了極大進步。與此同時，第三代C2000進一步擴大差異化，透過提供不同儲存空間、封裝引腳的方式，進一步滿足使用者的細分需求。
逆風？順風？
2010年，C2000如日中天之時，Arm推出了 Cortex-M4，加強了對於浮點計算的支援，就在媒體猜測這會對DSP造成什麼影響時，2014年隨著Cortex-M7高效能版的釋出，給C2000為代表的DSP型別MCU帶來了不小的衝擊，再加之眾多廠商的支援，C2000終於有了敵手，甚至一度在某些關鍵市場失利。
這不是一場普通的產品對產品的對決，而是兩條道路的較量。Arm強調開放和生態系統，C2000則是多年實時控制領域的專業積累和總體訊號鏈效能。無論誰贏都可以有一大堆理論依據，其實還是成王敗寇。有人願意選擇成熟的市場業已證明的大廠，有人希望能在不同的供應商間自由切換，都無可厚非，就像蘋果和安卓都有自己的忠粉。
時間的雕琢留下的是厚度。事實上，二十餘年來，TI建立了完整的DSP生態體系，儘管無法與Arm強大的生態系統相比，但無論從底蘊積累，還是所專注的市場來說，這個生態系統仍然是穩固的。25年來，C2000得到了客戶的廣泛認可，產品的忠誠度非常高，相關領域的客戶也早已習慣C2000的各種產品開發習慣。
而對於新入場的工程師，如果希望學習與DSP相關的資料搬運，如FIR和IIR濾波、傅立葉變換等來講，沒有比C2000更合適的了，從書籍、教程、文件、開發板的獲取難易度來看，C2000的資源相比較Cortex M7來講都更為豐富，選擇面更廣。
面對一部分使用者的“喜新厭舊”，C2000選擇的是惟有用魔法打敗魔法，用創新打敗創新。TI不斷審視自己的產品組合，步伐明顯加快，以前每隔幾年推出一次新品，而現在每年都會推出多款新品。2020 年，TI推出一款新的入門級產品 F280025來應對大批次市場需求的同時，也推出了 F28388 產品，這是現有的最高效能 925MIPS 多核和 Ethercat 產品。
而作為最重要的創新之一，TI始終沒有放棄對DSP核心的持續開發，TI也不止一次透露出下一代C2x系列DSP的演進藍圖。此外在C2000中，也推出了包括整合Cortex-M4以及Cortex-M7的核心，方便工程師進行連線管理，透過更大的頻寬滿足實時通訊的要求。
各種大膽嘗試，加之市場又在發生變化，C2000又像當初一樣神奇地重煥青春。在可預見的未來，C2000的目標市場還將繼續增長，實際結果也是有目共睹。尤其是隨著全球掀起的新一輪“碳中和”“碳達峰”的能源革命浪潮下，C2000再一次登上巔峰，且這一次浪潮來得更為兇猛，C2000已經在諸多風口行業中獲得了較高的市場份額。
首先，在C2000原本就佔據優勢的電源市場，基站、伺服器、充電樁和其他工業電源應用開始大面積替換至數字電源，而光伏/風力等新能源市場對於逆變器的需求同時大幅度的提升。而在電機市場，包括計算機數控 （CNC） 以及機械臂中廣泛使用了交流驅動、BLDC、步進電機和伺服電機等先進控制系統。在HVAC應用中，變頻技術逐漸成為了標配。
在汽車市場中，新一代C2000在AEC-Q100的基礎上，實現了ASIL-B安全等級認證，可以滿足更嚴苛的車規級要求。也正因此，在新能源汽車中的OBC、DC/DC電源以及牽引電機，都已廣泛選擇了C2000作為數字控制器。
中國元素及其他核心
回過頭來看，C2000的技術升級也好，戰略轉向也罷，實際上始終圍繞著幾個核心要素及市場，有些東西是一直未改變的——開發具有超高實時效能的產品、適用於目標應用的創新系統級參考設計、先進的演算法研究以及對客戶的支援。
對於超高實時效能產品，並不只關注 MHz 或 MIPS，還關注總體訊號鏈效能。例如，引入了三角函式加速器 （TMU），這是 C28 DSP 核心中的協處理器功能，可以減少 SIN（） 和 COS（） 的指令週期數，而無需增加 MHz，這對高階電機控制等應用非常重要。TI在比較了訊號鏈效能與基於 ARM 的產品，發現C2000的效能比執行更高 MHz 的裝置效能更好。另一個例子是，最近的電源應用開始擁抱 SiC 或 GaN。TI的高解析度 PWM 為高開關頻率而設計，並已經使用 C2000+GaN 開發了許多不同的參考設計，可實現不同的電源拓撲。透過使用可配置邏輯塊 （CLB） ，可以實現有源 EMI 濾波器解決方案。
而中國則是C2000的另一個成功密碼。C2000多年來的快速發展離不開中國市場，如今C2000負責工業和汽車市場的兩位產品經理都是中國人，足以見TI重構C2000的雄心中，中國是最重要的一環。TI在2021年10月新發布的C2000 F28003X系列產品，就是TI C2000產品線總經理來中國與某空調客戶做深入調研，瞭解到客戶對於效能的要求之後所定義的產品。
也許這些都可以濃縮成簡單的一句話：憑藉 25 年的實時控制經驗，能夠了解客戶的問題，並找到解決這些問題的創新方法，這就是C2000在實時領域擁有的關鍵能力。
TI前首席科學家，DSP產品奠基人方進2012年曾說過這麼一段話：
也許有人會覺得DSP作為一個產品，從一文不值到創造每年數十億美元的價值之後又銷聲匿跡很奇怪。但是這確實是一個好訊息的開始。它並沒有銷聲匿跡，只是融入到了每一個數字處理系統中而已。為什麼這麼說呢，因為我們在IC技術中所做的努力已經允許在晶片中嵌入DSP。曾經的DSP是非常大的，而如今卻小到幾乎看不見。首個可程式設計DSP TMS32010將其裸片的四分之一用於乘法器，而現在的乘法器已變得非常小。DSP的核心理論現在也可以在嵌入式處理器世界中獲得更大的發揮價值。TI正在針對特定市場的需求為我們的訊號處理器進行著最佳化。與其說我們打造了一條DSP產品線，不如說我們打造了一條通訊訊號處理器、音訊訊號處理器、影片訊號處理器、影象訊號處理器和馬達控制處理器的產品線，所有這些都能採用DSP的理論和硬體。
C2000 25年來的成功，以及未來雄偉的藍圖，都可以印證方進曾經的預言。
