編者語：嵌入式領(lǐng)域既有誘人的市場，也潛藏著激烈的競爭。對在通用CPU領(lǐng)域習(xí)慣于大開大闔、大兵團(tuán)作戰(zhàn)的英特爾來說，要在瑣細(xì)的嵌入式產(chǎn)品市場獲得成功，技術(shù)的領(lǐng)先固然重要，正確的心態(tài)也尤為關(guān)鍵。 用“幕后英雄”來形容嵌入式系統(tǒng)應(yīng)該是非常貼切的。嵌入式系統(tǒng)盡管早已在生產(chǎn)、生活中得到廣泛應(yīng)用，但由于始終藏身于繽紛炫目的整機(jī)之中，甘于“默默奉獻(xiàn)”，恐怕只有業(yè)內(nèi)人士才能充分理解其存在的價值。 嵌入式市場前景誘人 有人認(rèn)為蒸汽機(jī)的應(yīng)用催生了資本經(jīng)濟(jì)，而現(xiàn)代計算機(jī)的應(yīng)用則催生了知識經(jīng)濟(jì)。自從計算機(jī)進(jìn)入微型化時代以來，通用計算機(jī)和嵌入式系統(tǒng)就成為計算機(jī)技術(shù)的兩大分支。通俗地講，嵌入式系統(tǒng)就是將計算機(jī)植入到通信設(shè)備、家用電器、儀器儀表等整機(jī)中去，實現(xiàn)特定的功能。嵌入式DSP（數(shù)字信號處理器）、MCU（微控制器）和嵌入式微處理器都屬于嵌入式系統(tǒng)的范疇，而隨著集成電路設(shè)計與制造技術(shù)的進(jìn)步，SoC（系統(tǒng)級芯片）的出現(xiàn)進(jìn)一步使嵌入式系統(tǒng)的性能和功耗得到優(yōu)化。與通用計算機(jī)著重提升系統(tǒng)的運(yùn)算速度、增大存儲容量不同，嵌入式系統(tǒng)更強(qiáng)調(diào)對整機(jī)的智能化控制能力。 由于消費(fèi)者對信息設(shè)備的輕、薄、短、小、低功耗和高可靠性等永無止境的追求，嵌入式系統(tǒng)得以在通信、消費(fèi)電子、工業(yè)控制、汽車、醫(yī)療、交通、金融、國防等諸多領(lǐng)域迅猛發(fā)展，成為當(dāng)前最受關(guān)注的應(yīng)用領(lǐng)域之一。根據(jù)賽迪顧問提供的數(shù)據(jù)，2007年全球嵌入式系統(tǒng)產(chǎn)業(yè)規(guī)模已達(dá)到4081.6億美元，同比增長17.50%。業(yè)界對于嵌入式系統(tǒng)在移動互聯(lián)網(wǎng)中的應(yīng)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(wǎng)絡(luò)互聯(lián)功能的手機(jī)出貨量將達(dá)到4億部，比同時期筆記本電腦和臺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(chǎn)品事業(yè)部總經(jīng)理兼數(shù)字企業(yè)事業(yè)部副總裁DouglasDavis在接受中國媒體專訪時表示，互聯(lián)網(wǎng)在經(jīng)歷以“大型主機(jī)”、“服務(wù)器和PC機(jī)”、“手機(jī)和移動互聯(lián)網(wǎng)終端”為載體的3個發(fā)展階段后，將逐步邁向以嵌入式設(shè)備為載體的第四階段；到2011年，嵌入式設(shè)備的市場價值將超過100億美元，在該領(lǐng)域，目前英特爾所提供的產(chǎn)品已涉及30多個細(xì)分市場的3500家客戶。 英特爾展示雄心 事實上，通用CPU領(lǐng)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處理器并沒有取得預(yù)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(fā)布了第一款基于英特爾架構(gòu)（IA架構(gòu)）的嵌入式SoC——— 英特爾ВEP80579集成處理器。據(jù)介紹，該系列的8款產(chǎn)品全部基于英特爾奔騰ВM處理器，并且集成了內(nèi)存控制器中樞以及通信和嵌入式I/O控制器，具有低功耗、小尺寸設(shè)計等優(yōu)勢，可將平臺主板尺寸縮小45%，功耗降低34%。該產(chǎn)品將面向傳統(tǒng)嵌入式和工業(yè)用計算機(jī)系統(tǒng)、中小型企業(yè)以及家庭網(wǎng)絡(luò)存儲、企業(yè)安全、IP電話、無線基礎(chǔ)設(shè)施等應(yīng)用。 英特爾公司嵌入式與通信事業(yè)部高性能產(chǎn)品部總經(jīng)理RoseSchooler女士指出：“英特爾架構(gòu)在嵌入式領(lǐng)域已有超過30年的成功應(yīng)用經(jīng)驗。通過不斷在技術(shù)和應(yīng)用領(lǐng)域的積累，英特爾能將更復(fù)雜的系統(tǒng)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(chuàng)新，進(jìn)一步擴(kuò)展IA架構(gòu)的性能和功能，控制其整體功率、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面向嵌入式客戶的英特爾凌動處理器Z5XX和N270。英特爾（中國）有限公司產(chǎn)品市場經(jīng)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，只是在封裝、外圍配合芯片組的部分做了一些修改。Z5XX是雙芯片的方案，主要面向便攜式產(chǎn)品市場；而N270平臺則搭配了945GSE芯片組，是一個三芯片方案，專門用于滿足數(shù)字標(biāo)牌、交互式客戶終端、瘦客戶機(jī)、數(shù)字安全、住宅門禁系統(tǒng)、打印成像與工業(yè)控制等嵌入式市場的低功耗需求。 由此可見，英特爾在嵌入式領(lǐng)域針對不同的細(xì)分市場采取了差異化的產(chǎn)品策略，試圖用一套“組合拳”在市場競爭中占得先機(jī)。 競爭日趨激烈 然而，就嵌入式市場而言，在通用CPU領(lǐng)域呼風(fēng)喚雨的英特爾卻是一個不折不扣的“挑戰(zhàn)者”。據(jù)ARM公司（中國）總裁譚軍透露，2007年，全球范圍內(nèi)出售的電子產(chǎn)品中有1/4是基于ARM技術(shù)的，ARM芯片的出貨量已達(dá)到每天1000萬片。英特爾要憑借其X86架構(gòu)撼動ARM架構(gòu)在嵌入式領(lǐng)域的優(yōu)勢地位殊非易事。 嚴(yán)格地講，ARM與英特爾并不是直接的競爭對手，因為ARM是一家IP（硅知識產(chǎn)權(quán)）供應(yīng)商，并不直接設(shè)計芯片，但ARM的合作伙伴（即接受ARM IP授權(quán)的公司）如德州儀器、高通、飛思卡爾、意法半導(dǎo)體、三星等公司都是芯片業(yè)的巨頭，目前，ARM陣營與英特爾的競爭已經(jīng)在移動互聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域短兵相接。 X86架構(gòu)最受人詬病之處在于其偏高的功耗，英特爾的競爭對手正是基于這一點認(rèn)為其不適用于移動互聯(lián)領(lǐng)域；而英特爾除了憑借其業(yè)界領(lǐng)先的工藝不斷推出低功耗產(chǎn)品之外，也將兼容性強(qiáng)視為其產(chǎn)品的加分因素。DougDavis認(rèn)為，英特爾架構(gòu)使軟件實現(xiàn)了可擴(kuò)展性以及復(fù)用，而基于ARM的產(chǎn)品是由很多供應(yīng)商來提供的，對于客戶來說面臨的主要挑戰(zhàn)是軟件應(yīng)用的能力，因此，從總體制作成本角度來考慮英特爾是占有優(yōu)勢的。英特爾（中國）有限公司嵌入式事業(yè)部市場總監(jiān)郭京申也表示：“如今不同設(shè)備的互聯(lián)互通越來越重要，無論這個機(jī)器是大系統(tǒng)還是小系統(tǒng)，都需要提供一個系列的產(chǎn)品。我們有整個系列的產(chǎn)品，可以提供完整的無縫的平臺，其他的廠商提供的產(chǎn)品顯然只是其中一段，因此不具備這樣的能力。隨著嵌入式市場發(fā)生這樣的變化，我們的優(yōu)勢可以越來越明顯地體現(xiàn)出來?！? 無論如何，移動互聯(lián)網(wǎng)設(shè)備對于功耗的要求近乎苛刻，基于RISC（精簡指令集）的ARM架構(gòu)嵌入式產(chǎn)品在該領(lǐng)域具有先天的優(yōu)勢；而不甘示弱的英特爾自然也會將其全球領(lǐng)先的技術(shù)優(yōu)勢發(fā)揮到極致?？梢哉f，無論架構(gòu)之爭還是商業(yè)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(zhàn)。英特爾的第二代嵌入式產(chǎn)品線預(yù)計將于2009年推出，用于移動互聯(lián)網(wǎng)終端的英特爾下一代平臺（代號“Moorestown”）以及代號為“Lincroft”的處理器將于2009年到2010年間聯(lián)袂發(fā)布。據(jù)稱“Moorestown”平臺空閑時的功耗僅為前代產(chǎn)品的1/10，新技術(shù)、新產(chǎn)品將給嵌入式市場帶來怎樣的沖擊，業(yè)內(nèi)人士正拭目以待。 企業(yè)策略 英特爾公司嵌入式與通信事業(yè)部首席技術(shù)官兼高級工程師PranavMehta：IA架構(gòu)嵌入式SoC兼顧高性能與低功耗在嵌入式互聯(lián)網(wǎng)時代，英特爾EP80579所基于的IA架構(gòu)有著它獨(dú)特的優(yōu)勢。如今大部分的網(wǎng)絡(luò)創(chuàng)新都是基于IA架構(gòu)的，現(xiàn)在推出的許多協(xié)議一般都是先部署在IA的子系統(tǒng)里，然后由IA的子系統(tǒng)協(xié)議擴(kuò)展到其他設(shè)備上去。過去，由于受到器件外形尺寸、功耗等各方面的限制，英特爾在嵌入式市場所能進(jìn)入的領(lǐng)域非常有限，但是現(xiàn)在我們有了這樣一個集成IA的系統(tǒng)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(gòu)目前可以兼顧高性能領(lǐng)域和低能耗的領(lǐng)域。 嵌入式SoC在網(wǎng)絡(luò)安全方面的應(yīng)用特別引人關(guān)注，集成在英特爾EP80579集成處理器上的英特爾ВQuickAssist技術(shù)對該領(lǐng)域的應(yīng)用提供了極大的幫助。該技術(shù)簡化了加速器在IA架構(gòu)上的部署，有助于加快加密及數(shù)據(jù)包處理速度，適用于安全應(yīng)用領(lǐng)域。QuickAssist技術(shù)提升了整體的能效表現(xiàn)，更高的集成度和單芯片設(shè)計讓解決方案性價比更高、體積更小。 SoC的應(yīng)用無疑加大了芯片開發(fā)的復(fù)雜度，要處理好這個問題就需要在I/O的子系統(tǒng)和CPU的子系統(tǒng)之間求得合理的平衡。英特爾擁有一個非常全面的性能衡量的指標(biāo)體系，通過這樣一個指標(biāo)體系，可以預(yù)測我們的平臺是否能滿足目標(biāo)應(yīng)用的需求，所以在這方面我們的基準(zhǔn)測試定義得非常清楚。另外，英特爾擁有一個非常健全、成熟的模擬系統(tǒng)，一個產(chǎn)品從它的定義階段到開發(fā)階段都可以用這樣一個模擬系統(tǒng)來監(jiān)督，使我們的設(shè)計最終能夠達(dá)到我們原來設(shè)定的目標(biāo)。以我們推出的英特爾EP80579這款產(chǎn)品為例，在設(shè)計的時候，我們對于英特爾EP80579的性能就提出了一個目標(biāo)，在設(shè)計開發(fā)結(jié)束之后，最終產(chǎn)品的性能同我們原來預(yù)測的性能之間誤差不超過3%，可見我們在這方面有非常成熟的技術(shù)。 合眾達(dá)國際有限公司總經(jīng)理俞高峰：立足研發(fā)緊跟高端技術(shù) 半導(dǎo)體技術(shù)發(fā)展非常迅速，分銷商必須在技術(shù)上快速跟進(jìn)。例如，在嵌入式產(chǎn)品領(lǐng)域，如果IC設(shè)計公司已經(jīng)發(fā)展到SoC，而分銷商還在做多芯片方案，顯然就跟不上技術(shù)演進(jìn)的步伐。因此，分銷商應(yīng)該具備穩(wěn)定的研發(fā)隊伍，持續(xù)地跟進(jìn)新技術(shù)的發(fā)展。 合眾達(dá)國際多年來一直專注于DSP技術(shù)應(yīng)用。今年10月，合眾達(dá)向業(yè)界推出了基于TI主流的達(dá)芬奇技術(shù)的硬件平臺SEED-DVS6446和XDS560DSP開發(fā)工具SEED-XDS560PLUS。 SEED-DVS6446充分發(fā)揮達(dá)芬奇高集成度硬件、音視頻軟件算法優(yōu)勢，具有體積小、布線簡單、成本低、不占用主機(jī)資源等特點，可廣泛應(yīng)用于電力視頻監(jiān)控、樓宇監(jiān)控、可視對講、遠(yuǎn)程教學(xué)等場合。目前，SEED-DVS6446是TI指定達(dá)芬奇培訓(xùn)硬件平臺。SEED-XDS560PLUS是合眾達(dá)推出的第七代仿真器，與傳統(tǒng)XDS560USB和XDS510仿真器相比，XDS560PLUS具有下載速度快、RTDX（實時數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換）能力強(qiáng)、抗干擾性強(qiáng)、體積小、無需外接電源等諸多優(yōu)點。 受市場環(huán)境影響，半導(dǎo)體分銷企業(yè)也會面臨一個相對比較困難的局面。但是從嵌入式產(chǎn)品的角度來說，影響是暫時的。從技術(shù)發(fā)展來看，嵌入式產(chǎn)品是半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)中發(fā)展速度很快的一個分支，半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)整體增長速度一般是10%-20%，而嵌入式產(chǎn)品卻能保持30%以上的增長率。 ARM公司中國區(qū)總裁譚軍：HKMG技術(shù)可用于眾多嵌入式領(lǐng)域 從應(yīng)用角度而言，我們認(rèn)為移動互聯(lián)網(wǎng)設(shè)備將是嵌入式產(chǎn)品的熱點。移動互聯(lián)網(wǎng)設(shè)備是在手機(jī)平臺上逐步發(fā)展起來的，除通話功能外，還具備互聯(lián)網(wǎng)功能。也許有人會對手機(jī)是否需要互聯(lián)網(wǎng)功能提出質(zhì)疑，但事實上技術(shù)的發(fā)展是可以推動市場應(yīng)用的。試想，當(dāng)初剛開始在手機(jī)中集成數(shù)碼相機(jī)時也有人懷疑是否必要，而現(xiàn)在幾乎所有手機(jī)都配備數(shù)碼相機(jī)了。據(jù)預(yù)測，到2010年，具備網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)功能的手機(jī)出貨量將達(dá)到4億部，比同時期筆記本電腦和臺式電腦出貨量的總和還多。 在Web2.0時代，網(wǎng)頁的復(fù)雜程度迅速提高，消費(fèi)者要求移動互聯(lián)設(shè)備有更好的用戶界面，有高分辨率的顯示屏，并且要求隨時隨地能獲取或提供內(nèi)容，這不僅對器件的性能提出更高的要求，對功耗的要求也非常嚴(yán)格。 目前，ARM11內(nèi)核已經(jīng)在具備互聯(lián)網(wǎng)功能的手機(jī)中得到應(yīng)用，而下一代將推出的自然是基于CortexA8和CortexA9內(nèi)核的產(chǎn)品。CortexA8處理器在功耗、尺寸等方面都優(yōu)于競爭產(chǎn)品，而基于CortexA9的多核處理器將進(jìn)一步提高性能，并降低功耗。 當(dāng)然，隨著功能的增強(qiáng)，芯片設(shè)計復(fù)雜度的提高及成本的上升也會給處理器帶來挑戰(zhàn)，ARM提供的物理IP就會幫助IC芯片設(shè)計公司把設(shè)計好的SoC在版圖層面得以實現(xiàn)。今年 10月，ARM宣布將為IBM、特許半導(dǎo)體和三星的“CommonPlat-form”技術(shù)聯(lián)盟開發(fā)和授權(quán)一個包括邏輯、存儲和接口產(chǎn)品在內(nèi)的物理IP設(shè)計平臺，用于他們向其客戶銷售的產(chǎn)品。 我們知道，移動互聯(lián)網(wǎng)設(shè)備對器件性能要求很高，對器件功耗要求更高。但是，當(dāng)器件特征尺寸縮小到32納米時，由于漏電流的增大，器件的功耗已經(jīng)增大到無法接受的程度。于是，芯片制造企業(yè)開始從器件材料入手，采用HKMG（高介電、金屬柵），以達(dá)到降低器件功耗的目的。因此，ARM也宣布將利用“CommonPlatform”技術(shù)聯(lián)盟HKMG32納米/28納米技術(shù)獨(dú)特的特性，開發(fā)定制化的物理IP，以實現(xiàn)當(dāng)前和未來的ARM Cortex系列處理器在功耗、性能和尺寸等方面的優(yōu)化。 HKMG技術(shù)打破了歷史上關(guān)于擴(kuò)展的障礙，通過利用新材料科技的創(chuàng)新，大大提高了在功耗和性能方面的優(yōu)勢。這個技術(shù)可用于眾多嵌入式領(lǐng)域，包括移動產(chǎn)品、便攜產(chǎn)品和消費(fèi)電子產(chǎn)品。