http://kadhoai.com.cn 2026-04-28 08:02:24 來源:中國電子商情
編者語:suiranqianrushixitongshijinjiniancaifengmiqilaide,danshizhegegainianbingfeixinjincaichuxian。muqian,qianrushixitongyijingshentoudaorenmenshenghuozhongdemeigejiaoluo,lirugongye、服務業、消費電子、醫療電子等。從上世紀七十年代單片機的出現,到今天各式各樣的嵌入式微處理器、微控製器的大規模應用,嵌入式係統已經擁有了三十多年的發展曆史。
雖sui然ran嵌qian入ru式shi係xi統tong是shi近jin幾ji年nian才cai風feng靡mi起qi來lai的de,但dan是shi這zhe個ge概gai念nian並bing非fei新xin近jin才cai出chu現xian。從cong上shang世shi紀ji七qi十shi年nian代dai單dan片pian機ji的de出chu現xian,到dao今jin天tian各ge式shi各ge樣yang的de嵌qian入ru式shi微wei處chu理li器qi、微控製器的大規模應用,嵌入式係統已經擁有了三十多年的發展曆史。
目前,嵌入式係統已經滲透到人們生活中的每個角落,例如工業、服務業、消費電子、醫療電子等,而嵌入式係統本身也已經發展成為一項金額龐大的產業,據數據調查機構Gartner的研究報告指出,全球32位及64位嵌入式產品到2012年產值將可達120億美元,年複合增長率可達7%。
嵌入式係統的定義
根據IEEE(國際電機工程師協會)的定義,嵌入式係統是“控製、監視或者輔助裝置、機器和設備運行的裝置”。這主要是從應用上加以定義,從中可以看出嵌入式係統是軟件和硬件的綜合體,還可以涵蓋機械等附屬裝置。
不過上述定義並不能充分體現出嵌入式係統的精髓,目前國內一個普遍被認同的定義是“以應用為中心、以電腦技術為基礎、軟件硬件可裁剪、適應應用係統對功能、可靠性、成本、體積、功耗嚴格要求的專用電腦係統。”
根據這個定義,可以從幾方麵來理解嵌入式係統:
·嵌入式係統與應用緊密結合,具有很強的專用性,必須結合實際係統需求進行合理的裁減利用。
·嵌入式係統是將先進的電腦技術、半導體技術及電子技術與各個行業的具體應用相結合後的產物,這一點就決定了它必然是一個技術密集、資金密集、高度 分散、不斷創新的知識集成係統;
·嵌入式係統必須根據應用需求對軟硬件進行裁剪,滿足應用係統的功能、可靠性、成本、體積等要求。所以,如果能建立相對通用的軟硬件基礎,然後在其上開發出適應各種需要的係統,應該是一個比較好的發展模式。
shijishang,qianrushixitongbenshenshiyigewaiyanjiguangdemingci,fanshiyuchanpinjiehezaiyiqidejuyouqianrushitediandekongzhixitongdoukeyijiaoqianrushixitong,erqieyoushihennanyigeitaxiayigezhunquededingyi。xianzairenmensuojiangdeqianrushixitong,zaimouzhongchengdushangshizhijinxienianbijiaoremendejuyoucaozuoxitongdeqianrushixitong。
未來嵌入式係統應用關鍵
現代嵌入式產品的樣貌變化相當大,例如消費性電子產品、數字家電、通訊係統、存儲係統等,因此運算能力需求也是複雜多元,與過去單純隻需要簡單運算大不相同。AMD解決方案部門總監暨總經理Buddy Broeker指出,以目前核心運算能力發展趨勢來看,隻注重處理器能力的運算模式已經走到盡頭,在X86係統架構下,CPU與GPU的效能同時領導PC架構的發展,同樣,嵌入式係統與應用程序也越來越需要CPU與GPU的效能。
X86架jia構gou的de處chu理li器qi效xiao能neng越yue來lai越yue強qiang大da,但dan是shi拜bai工gong藝yi與yu技ji術shu進jin步bu所suo賜ci,價jia格ge也ye越yue來lai越yue低di,需xu要yao耗hao用yong的de電dian力li也ye逐zhu漸jian下xia降jiang,實shi際ji上shang,嵌qian入ru式shi市shi場chang也ye同tong時shi能neng夠gou享xiang受shou這zhe些xie新xin技ji術shu的de好hao處chu。在zaiGPU運算能力方麵,過去七年來更有驚人發展,甚至超過摩爾定律,性能幾乎每年翻倍增長。 [page_break]
那麼,CPU與GPU的發展,究竟與嵌入式市場有著怎樣的關連性呢?以自動取款機ATM為例,目前許多ATM已裝有多個顯示器,除主要顯示功能外,兩個以上的顯示器也可以顯示更多信息與廣告,為處理更高像素的影像與解碼能力,ATM也開始需要更強大的運算與顯示能力。另外還有瘦客戶機Thin Client係統與打印機這類事務機器,傳統上並不需要顯示功能,不過目前越來越多此類機型換裝強大的顯示功能,提供更多元應用。
Buddy Broeker在接受媒體專訪時表示,針對嵌入式市場,AMD認為電信、儲(chu)存(cun)以(yi)及(ji)客(ke)戶(hu)端(duan)應(ying)用(yong)將(jiang)成(cheng)為(wei)主(zhu)要(yao)市(shi)場(chang)趨(qu)勢(shi)。所(suo)以(yi),除(chu)了(le)提(ti)供(gong)處(chu)理(li)器(qi)與(yu)芯(xin)片(pian)組(zu)搭(da)配(pei)外(wai),還(hai)會(hui)通(tong)過(guo)開(kai)發(fa)工(gong)具(ju)提(ti)供(gong)或(huo)技(ji)術(shu)協(xie)助(zhu),讓(rang)用(yong)戶(hu)能(neng)夠(gou)快(kuai)速(su)、簡易地進行產品設計。另外針對特殊應用領域,AMD內部也有不同團隊為客戶服務。在CPU與GPU結合之後,嵌入式產品的下一步發展重點依舊是低功耗、小尺寸,以及以最重要的客戶需求為主。Buddy Broeker指出,與競爭對手的龐大資源相比,AMD沒有太多的資源用來拉長戰線,進行全麵競爭,因此必須要以有限的資源為基礎,采用精致方式,進行穩固發展。
嵌入式係統設計無法回避的挑戰
消費類電子產品是嵌入式係統中極具發展潛力的明星產品,根據統計,又以藍光DVD、數字電視、機頂盒等產品的未來發展最被看好,而如何設計出針對這類產品的最佳化嵌入式係統,則是相當大的挑戰。
MIPS處理器事業群行銷副總裁Jack Browne指出,以數字家庭來說,娛樂裝置需要高像素與音效、家庭網絡係統、更好的用戶接口、強大的操作係統和更富彈性的設計。因此可以歸納出需要更強大的影音解碼、安全性、JAVA效能、連結性、最好能夠有複合泛用型的解決方案(如結合DBS、DTT、Cable與IPTV),因為這些需求在很多方麵都會聚合,如解碼能力、接口需求等。
運yun算suan效xiao能neng設she計ji上shang的de挑tiao戰zhan,例li如ru高gao像xiang素su影ying像xiang與yu音yin效xiao的de解jie碼ma能neng力li,但dan是shi光guang有you高gao效xiao能neng還hai不bu夠gou,還hai必bi須xu是shi低di耗hao能neng。內nei存cun的de頻pin寬kuan與yu遲chi延yan也ye必bi須xu同tong步bu增zeng長chang。I/O的效能表現也必須增加,包括網絡、硬盤、USB接口等。解決上述問題的設計,還必須兼顧成本與如期上市。
手持裝置也是相當重要的一個領域,根據統計,PMP、Moblie TV、PND都(dou)將(jiang)有(you)相(xiang)當(dang)好(hao)的(de)成(cheng)長(chang)空(kong)間(jian),在(zai)設(she)計(ji)上(shang)的(de)挑(tiao)戰(zhan)更(geng)為(wei)艱(jian)巨(ju),因(yin)為(wei)需(xu)要(yao)更(geng)小(xiao)的(de)組(zu)件(jian)。電(dian)源(yuan)消(xiao)耗(hao)也(ye)要(yao)控(kong)製(zhi)得(de)更(geng)好(hao),增(zeng)加(jia)裝(zhuang)置(zhi)的(de)電(dian)池(chi)使(shi)用(yong)時(shi)間(jian)。效(xiao)能(neng)需(xu)求(qiu)也(ye)逐(zhu)漸(jian)上(shang)揚(yang),例(li)如(ru)越(yue)來(lai)越(yue)多(duo)的(de)手(shou)持(chi)裝(zhuang)置(zhi)也(ye)需(xu)要(yao)解(jie)碼(ma)H.264高畫質影片的能力。最好能夠提供完整的解決方案,解除開發者的風險,能夠準時上市。
因應前述複雜需求,未來32位MCU將越來越重要,占有率將越來越高,因其能夠提供更好的效能與功能,強於8位與16位MCU。此外,MCU的價值逐漸地由內存、協同處理器和外圍設備所決定,因此完整的平台解決方案,也更受到重視。
對於MIPS的未來經營策略,Jack Browne透露,針對不同客戶,MIPS將持續提供更好的解決方案,除了現有高效能且低功耗處理器以外,MIPS還能提供更多不同工藝的模擬、混合訊號以及射頻周邊IP,對客戶來說是降低研發成本、縮短研發時間與風險的理想選擇。
對於MIPS今年的產品布局,Jack Browne指(zhi)出(chu),消(xiao)費(fei)性(xing)電(dian)子(zi)產(chan)品(pin)逐(zhu)漸(jian)走(zou)入(ru)數(shu)字(zi)家(jia)庭(ting)領(ling)域(yu),未(wei)來(lai)新(xin)應(ying)用(yong)係(xi)統(tong)將(jiang)愈(yu)做(zuo)愈(yu)大(da),功(gong)能(neng)要(yao)求(qiu)也(ye)會(hui)愈(yu)來(lai)愈(yu)高(gao),各(ge)種(zhong)應(ying)用(yong)間(jian)的(de)連(lian)結(jie)整(zheng)合(he)已(yi)成(cheng)勢(shi)不(bu)可(ke)擋(dang)的(de)新(xin)趨(qu)勢(shi),加(jia)上(shang)嵌(qian)入(ru)式(shi)係(xi)統(tong)應(ying)用(yong)備(bei)受(shou)重(zhong)視(shi),尤(you)其(qi)在(zai)8位MCU市場競爭更為激烈,獲利空間壓縮,可以預期未來32位MCU應用將快速成長,MIPS除持續投注已擁有高市占率的數字家庭與通訊市場外,也會投入高成長32位MCU市場、與移動式裝置市場。Jack Browne表示,亞太地區已成為MIPS成長最快的市場,MIPS未來會持續關注亞太地區市場發展,拓展更多營銷基地,通過這些布局可將MIPS的CPU跟模擬周邊零件進行有效推廣。