http://kadhoai.com.cn 2026-05-02 13:22:25 來源:中國電子報
編者語:嵌入式領域既有誘人的市場,也潛藏著激烈的競爭。對在通用CPU領域習慣於大開大闔、大兵團作戰的英特爾來說,要在瑣細的嵌入式產品市場獲得成功,技術的領先固然重要,正確的心態也尤為關鍵。 用“幕後英雄”來形容嵌入式係統應該是非常貼切的。嵌入式係統盡管早已在生產、生活中得到廣泛應用,但由於始終藏身於繽紛炫目的整機之中,甘於“默默奉獻”,恐怕隻有業內人士才能充分理解其存在的價值。
嵌入式市場前景誘人
有(you)人(ren)認(ren)為(wei)蒸(zheng)汽(qi)機(ji)的(de)應(ying)用(yong)催(cui)生(sheng)了(le)資(zi)本(ben)經(jing)濟(ji),而(er)現(xian)代(dai)計(ji)算(suan)機(ji)的(de)應(ying)用(yong)則(ze)催(cui)生(sheng)了(le)知(zhi)識(shi)經(jing)濟(ji)。自(zi)從(cong)計(ji)算(suan)機(ji)進(jin)入(ru)微(wei)型(xing)化(hua)時(shi)代(dai)以(yi)來(lai),通(tong)用(yong)計(ji)算(suan)機(ji)和(he)嵌(qian)入(ru)式(shi)係(xi)統(tong)就(jiu)成(cheng)為(wei)計(ji)算(suan)機(ji)技(ji)術(shu)的(de)兩(liang)大(da)分(fen)支(zhi)。通(tong)俗(su)地(di)講(jiang),嵌(qian)入(ru)式(shi)係(xi)統(tong)就(jiu)是(shi)將(jiang)計(ji)算(suan)機(ji)植(zhi)入(ru)到(dao)通(tong)信(xin)設(she)備(bei)、家用電器、儀器儀表等整機中去,實現特定的功能。嵌入式DSP(數字信號處理器)、MCU(微控製器)和嵌入式微處理器都屬於嵌入式係統的範疇,而隨著集成電路設計與製造技術的進步,SoC(係統級芯片)的出現進一步使嵌入式係統的性能和功耗得到優化。與通用計算機著重提升係統的運算速度、增大存儲容量不同,嵌入式係統更強調對整機的智能化控製能力。
由於消費者對信息設備的輕、薄、短、小、低功耗和高可靠性等永無止境的追求,嵌入式係統得以在通信、消費電子、工業控製、汽車、醫療、交通、金融、國防等諸多領域迅猛發展,成為當前最受關注的應用領域之一。根據賽迪顧問提供的數據,2007年全球嵌入式係統產業規模已達到4081.6億美元,同比增長17.50%。業界對於嵌入式係統在移動互聯網中的應用十分看好,ARM公司(中國)總裁譚軍告訴《中國電子報》記者,到2010年,具備網絡互聯功能的手機出貨量將達到4億部,比同時期筆記本電腦和台式電腦出貨量的總和還多。
今年7月,英特爾嵌入式與通信產品事業部總經理兼數字企業事業部副總裁DouglasDavis在接受中國媒體專訪時表示,互聯網在經曆以“大型主機”、“服務器和PC機”、“手機和移動互聯網終端”為載體的3個發展階段後,將逐步邁向以嵌入式設備為載體的第四階段;到2011年,嵌入式設備的市場價值將超過100億美元,在該領域,目前英特爾所提供的產品已涉及30多個細分市場的3500家客戶。
英特爾展示雄心
事實上,通用CPU領域的霸主英特爾“覬覦”嵌入式市場已非一朝一夕了,盡管幾年前推出的XScale處理器並沒有取得預期的成功,但英特爾顯然沒有“知難而退”。今年10月底,英特爾公司正式向中國市場發布了第一款基於英特爾架構(IA架構)的嵌入式SoC——— 英特爾ВEP80579集成處理器。據介紹,該係列的8款產品全部基於英特爾奔騰ВM處理器,並且集成了內存控製器中樞以及通信和嵌入式I/O控製器,具有低功耗、小尺寸設計等優勢,可將平台主板尺寸縮小45%,功耗降低34%。該產品將麵向傳統嵌入式和工業用計算機係統、中小型企業以及家庭網絡存儲、企業安全、IP電話、無線基礎設施等應用。
英特爾公司嵌入式與通信事業部高性能產品部總經理RoseSchooler女士指出:“英特爾架構在嵌入式領域已有超過30年的成功應用經驗。通過不斷在技術和應用領域的積累,英特爾能將更複雜的係統融入更小的芯片,英特爾EP80579集成處理器即是最好的例證。英特爾還將不懈創新,進一步擴展IA架構的性能和功能,控製其整體功率、成本和尺寸。”
除嵌入式SoC之外,在今年早些時候,英特爾還分別推出了麵向嵌入式客戶的英特爾淩動處理器Z5XX和N270。英特爾(中國)有限公司產品市場經理潘鋒在接受《中國電子報》記者采訪時表示,其實Z5XX和N270處理器中的CPU芯片是相同的,隻是在封裝、外圍配合芯片組的部分做了一些修改。Z5XX是雙芯片的方案,主要麵向便攜式產品市場;而N270平台則搭配了945GSE芯片組,是一個三芯片方案,專門用於滿足數字標牌、交互式客戶終端、瘦客戶機、數字安全、住宅門禁係統、打印成像與工業控製等嵌入式市場的低功耗需求。
由此可見,英特爾在嵌入式領域針對不同的細分市場采取了差異化的產品策略,試圖用一套“組合拳”在市場競爭中占得先機。
競爭日趨激烈
然而,就嵌入式市場而言,在通用CPU領域呼風喚雨的英特爾卻是一個不折不扣的“挑戰者”。據ARM公司(中國)總裁譚軍透露,2007年,全球範圍內出售的電子產品中有1/4是基於ARM技術的,ARM芯片的出貨量已達到每天1000萬片。英特爾要憑借其X86架構撼動ARM架構在嵌入式領域的優勢地位殊非易事。
嚴格地講,ARM與英特爾並不是直接的競爭對手,因為ARM是一家IP(矽知識產權)供應商,並不直接設計芯片,但ARM的合作夥伴(即接受ARM IP授權的公司)如德州儀器、高通、飛思卡爾、意法半導體、三星等公司都是芯片業的巨頭,目前,ARM陣營與英特爾的競爭已經在移動互聯網領域短兵相接。
X86架構最受人詬病之處在於其偏高的功耗,英特爾的競爭對手正是基於這一點認為其不適用於移動互聯領域;而英特爾除了憑借其業界領先的工藝不斷推出低功耗產品之外,也將兼容性強視為其產品的加分因素。DougDavis認為,英特爾架構使軟件實現了可擴展性以及複用,而基於ARM的(de)產(chan)品(pin)是(shi)由(you)很(hen)多(duo)供(gong)應(ying)商(shang)來(lai)提(ti)供(gong)的(de),對(dui)於(yu)客(ke)戶(hu)來(lai)說(shuo)麵(mian)臨(lin)的(de)主(zhu)要(yao)挑(tiao)戰(zhan)是(shi)軟(ruan)件(jian)應(ying)用(yong)的(de)能(neng)力(li),因(yin)此(ci),從(cong)總(zong)體(ti)製(zhi)作(zuo)成(cheng)本(ben)角(jiao)度(du)來(lai)考(kao)慮(lv)英(ying)特(te)爾(er)是(shi)占(zhan)有(you)優(you)勢(shi)的(de)。英(ying)特(te)爾(er)(中國)有限公司嵌入式事業部市場總監郭京申也表示:“rujinbutongshebeidehulianhutongyuelaiyuezhongyao,wulunzhegejiqishidaxitonghaishixiaoxitong,douxuyaotigongyigexiliedechanpin。womenyouzhenggexiliedechanpin,keyitigongwanzhengdewufengdepingtai,qitadechangshangtigongdechanpinxianranzhishiqizhongyiduan,yincibujubeizheyangdenengli。suizheqianrushishichangfashengzheyangdebianhua,womendeyoushikeyiyuelaiyuemingxianditixianchulai。”
無論如何,移動互聯網設備對於功耗的要求近乎苛刻,基於RISC(精簡指令集)的ARM架構嵌入式產品在該領域具有先天的優勢;而不甘示弱的英特爾自然也會將其全球領先的技術優勢發揮到極致。可以說,無論架構之爭還是商業模式之爭,迄今為止英特爾與ARM陣營的交鋒還僅僅是前哨戰。英特爾的第二代嵌入式產品線預計將於2009年推出,用於移動互聯網終端的英特爾下一代平台(代號“Moorestown”)以及代號為“Lincroft”的處理器將於2009年到2010年間聯袂發布。據稱“Moorestown”平台空閑時的功耗僅為前代產品的1/10,新技術、新產品將給嵌入式市場帶來怎樣的衝擊,業內人士正拭目以待。
企業策略
英特爾公司嵌入式與通信事業部首席技術官兼高級工程師PranavMehta:IA架構嵌入式SoC兼顧高性能與低功耗在嵌入式互聯網時代,英特爾EP80579所基於的IA架構有著它獨特的優勢。如今大部分的網絡創新都是基於IA架構的,現在推出的許多協議一般都是先部署在IA的子係統裏,然後由IA的子係統協議擴展到其他設備上去。過去,由於受到器件外形尺寸、功耗等各方麵的限製,英特爾在嵌入式市場所能進入的領域非常有限,但是現在我們有了這樣一個集成IA的係統芯片,這就使我們過去的市場障礙都能夠被打破。也就是說,同樣的IA架構目前可以兼顧高性能領域和低能耗的領域。
嵌入式SoC在網絡安全方麵的應用特別引人關注,集成在英特爾EP80579集成處理器上的英特爾ВQuickAssist技術對該領域的應用提供了極大的幫助。該技術簡化了加速器在IA架構上的部署,有助於加快加密及數據包處理速度,適用於安全應用領域。QuickAssist技術提升了整體的能效表現,更高的集成度和單芯片設計讓解決方案性價比更高、體積更小。
SoC的應用無疑加大了芯片開發的複雜度,要處理好這個問題就需要在I/O的子係統和CPUdezixitongzhijianqiudehelidepingheng。yingteeryongyouyigefeichangquanmiandexingnenghengliangdezhibiaotixi,tongguozheyangyigezhibiaotixi,keyiyucewomendepingtaishifounengmanzumubiaoyingyongdexuqiu,suoyizaizhefangmianwomendejizhunceshidingyidefeichangqingchu。lingwai,yingteeryongyouyigefeichangjianquan、成(cheng)熟(shu)的(de)模(mo)擬(ni)係(xi)統(tong),一(yi)個(ge)產(chan)品(pin)從(cong)它(ta)的(de)定(ding)義(yi)階(jie)段(duan)到(dao)開(kai)發(fa)階(jie)段(duan)都(dou)可(ke)以(yi)用(yong)這(zhe)樣(yang)一(yi)個(ge)模(mo)擬(ni)係(xi)統(tong)來(lai)監(jian)督(du),使(shi)我(wo)們(men)的(de)設(she)計(ji)最(zui)終(zhong)能(neng)夠(gou)達(da)到(dao)我(wo)們(men)原(yuan)來(lai)設(she)定(ding)的(de)目(mu)標(biao)。以(yi)我(wo)們(men)推(tui)出(chu)的(de)英(ying)特(te)爾(er)EP80579這款產品為例,在設計的時候,我們對於英特爾EP80579的性能就提出了一個目標,在設計開發結束之後,最終產品的性能同我們原來預測的性能之間誤差不超過3%,可見我們在這方麵有非常成熟的技術。
合眾達國際有限公司總經理俞高峰:立足研發緊跟高端技術
半導體技術發展非常迅速,分銷商必須在技術上快速跟進。例如,在嵌入式產品領域,如果IC設計公司已經發展到SoC,而分銷商還在做多芯片方案,顯然就跟不上技術演進的步伐。因此,分銷商應該具備穩定的研發隊伍,持續地跟進新技術的發展。
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合眾達國際多年來一直專注於DSP技術應用。今年10月,合眾達向業界推出了基於TI主流的達芬奇技術的硬件平台SEED-DVS6446和XDS560DSP開發工具SEED-XDS560PLUS。
SEED-DVS6446充分發揮達芬奇高集成度硬件、音視頻軟件算法優勢,具有體積小、布線簡單、成本低、不占用主機資源等特點,可廣泛應用於電力視頻監控、樓宇監控、可視對講、遠程教學等場合。目前,SEED-DVS6446是TI指定達芬奇培訓硬件平台。SEED-XDS560PLUS是合眾達推出的第七代仿真器,與傳統XDS560USB和XDS510仿真器相比,XDS560PLUS具有下載速度快、RTDX(實時數據轉換)能力強、抗幹擾性強、體積小、無需外接電源等諸多優點。
shoushichanghuanjingyingxiang,bandaotifenxiaoqiyeyehuimianlinyigexiangduibijiaokunnandejumian。danshicongqianrushichanpindejiaodulaishuo,yingxiangshizanshide。congjishufazhanlaikan,qianrushichanpinshibandaotichanyezhongfazhansuduhenkuaideyigefenzhi,bandaotichanyezhengtizengchangsuduyibanshi10%-20%,而嵌入式產品卻能保持30%以上的增長率。
ARM公司中國區總裁譚軍:HKMG技術可用於眾多嵌入式領域
congyingyongjiaodueryan,womenrenweiyidonghulianwangshebeijiangshiqianrushichanpinderedian。yidonghulianwangshebeishizaishoujipingtaishangzhubufazhanqilaide,chutonghuagongnengwai,haijubeihulianwanggongneng。yexuyourenhuiduishoujishifouxuyaohulianwanggongnengtichuzhiyi,danshishishangjishudefazhanshikeyituidongshichangyingyongde。shixiang,dangchugangkaishizaishoujizhongjichengshumaxiangjishiyeyourenhuaiyishifoubiyao,erxianzaijihusuoyoushoujidoupeibeishumaxiangjile。juyuce,dao2010年,具備網絡互聯功能的手機出貨量將達到4億部,比同時期筆記本電腦和台式電腦出貨量的總和還多。
在Web2.0時shi代dai,網wang頁ye的de複fu雜za程cheng度du迅xun速su提ti高gao,消xiao費fei者zhe要yao求qiu移yi動dong互hu聯lian設she備bei有you更geng好hao的de用yong戶hu界jie麵mian,有you高gao分fen辨bian率lv的de顯xian示shi屏ping,並bing且qie要yao求qiu隨sui時shi隨sui地di能neng獲huo取qu或huo提ti供gong內nei容rong,這zhe不bu僅jin對dui器qi件jian的de性xing能neng提ti出chu更geng高gao的de要yao求qiu,對dui功gong耗hao的de要yao求qiu也ye非fei常chang嚴yan格ge。
目前,ARM11內核已經在具備互聯網功能的手機中得到應用,而下一代將推出的自然是基於CortexA8和CortexA9內核的產品。CortexA8處理器在功耗、尺寸等方麵都優於競爭產品,而基於CortexA9的多核處理器將進一步提高性能,並降低功耗。
當然,隨著功能的增強,芯片設計複雜度的提高及成本的上升也會給處理器帶來挑戰,ARM提供的物理IP就會幫助IC芯片設計公司把設計好的SoC在版圖層麵得以實現。今年 10月,ARM宣布將為IBM、特許半導體和三星的“CommonPlat-form”技術聯盟開發和授權一個包括邏輯、存儲和接口產品在內的物理IP設計平台,用於他們向其客戶銷售的產品。
我們知道,移動互聯網設備對器件性能要求很高,對器件功耗要求更高。但是,當器件特征尺寸縮小到32納米時,由於漏電流的增大,器件的功耗已經增大到無法接受的程度。於是,芯片製造企業開始從器件材料入手,采用HKMG(高介電、金屬柵),以達到降低器件功耗的目的。因此,ARM也宣布將利用“CommonPlatform”技術聯盟HKMG32納米/28納米技術獨特的特性,開發定製化的物理IP,以實現當前和未來的ARM Cortex係列處理器在功耗、性能和尺寸等方麵的優化。
HKMG技ji術shu打da破po了le曆li史shi上shang關guan於yu擴kuo展zhan的de障zhang礙ai,通tong過guo利li用yong新xin材cai料liao科ke技ji的de創chuang新xin,大da大da提ti高gao了le在zai功gong耗hao和he性xing能neng方fang麵mian的de優you勢shi。這zhe個ge技ji術shu可ke用yong於yu眾zhong多duo嵌qian入ru式shi領ling域yu,包bao括kuo移yi動dong產chan品pin、便攜產品和消費電子產品。