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領域習慣于大開大闔、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“幕后英雄”來形容嵌入式系統應該是非常貼切的。嵌入式系統盡管早已在生產、生活中得到廣泛應用，但由于始終藏身于繽紛炫目的整機之中，甘于“默默奉獻”，恐怕只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 有人認為蒸汽機的應用催生了資本經濟，而現代計算機的應用則催生了知識經濟。自從計算機進入微型化時代以來，通用計算機和嵌入式系統就成為計算機技術的兩大分支。通俗地講，嵌入式系統就是將計算機植入到通信設備、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（微控制器）和嵌入式微處理器都屬于嵌入式系統的范疇，而隨著集成電路設計與制造技術的進步，SoC（系統級芯片）的出現進一步使嵌入式系統的性能和功耗得到優化。與通用計算機著重提升系統的運算速度、增大存儲容量不同，嵌入式系統更強調對整機的智能化控制能力。 由于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，嵌入式系統得以在通信、消費電子、工業控制、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年全球嵌入式系統產業規模已達到4081.6億美元，同比增長17.50%。業界對于嵌入式系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，互聯網在經歷以“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個發展階段后，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處理器并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于英特爾架構（IA架構）的嵌入式SoC——— 英特爾ВEP80579集成處理器。據介紹，該系列的8款產品全部基于英特爾奔騰ВM處理器，并且集成了內存控制器中樞以及通信和嵌入式I/O控制器，具有低功耗、小尺寸設計等優勢，可將平臺主板尺寸縮小45%，功耗降低34%。該產品將面向傳統嵌入式和工業用計算機系統、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，英特爾能將更復雜的系統融入更小的芯片，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，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，專門用于滿足數字標牌、交互式客戶終端、瘦客戶機、數字安全、住宅門禁系統、打印成像與工業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，全球范圍內出售的電子產品中有1/4是基于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與英特爾并不是直接的競爭對手，因為ARM是一家IP（硅知識產權）供應商，并不直接設計芯片，但ARM的合作伙伴（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于其偏高的功耗，英特爾的競爭對手正是基于這一點認為其不適用于移動互聯領域；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復用，而基于ARM的產品是由很多供應商來提供的，對于客戶來說面臨的主要挑戰是軟件應用的能力，因此，從總體制作成本角度來考慮英特爾是占有優勢的。英特爾（中國）有限公司嵌入式事業部市場總監郭京申也表示：“如今不同設備的互聯互通越來越重要，無論這個機器是大系統還是小系統，都需要提供一個系列的產品。我們有整個系列的產品，可以提供完整的無縫的平臺，其他的廠商提供的產品顯然只是其中一段，因此不具備這樣的能力。隨著嵌入式市場發生這樣的變化，我們的優勢可以越來越明顯地體現出來。” 無論如何，移動互聯網設備對于功耗的要求近乎苛刻，基于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于2009年推出，用于移動互聯網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年間聯袂發布。據稱“Moorestown”平臺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沖擊，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所基于的IA架構有著它獨特的優勢。如今大部分的網絡創新都是基于IA架構的，現在推出的許多協議一般都是先部署在IA的子系統里，然后由IA的子系統協議擴展到其他設備上去。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入的領域非常有限，但是現在我們有了這樣一個集成IA的系統芯片，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在網絡安全方面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，有助于加快加密及數據包處理速度，適用于安全應用領域。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復雜度，要處理好這個問題就需要在I/O的子系統和CPU的子系統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體系，通過這樣一個指標體系，可以預測我們的平臺是否能滿足目標應用的需求，所以在這方面我們的基準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，一個產品從它的定義階段到開發階段都可以用這樣一個模擬系統來監督，使我們的設計最終能夠達到我們原來設定的目標。以我們推出的英特爾EP80579這款產品為例，在設計的時候，我們對于英特爾EP80579的性能就提出了一個目標，在設計開發結束之后，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%，可見我們在這方面有非常成熟的技術。 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。 合眾達國際多年來一直專注于DSP技術應用。今年10月，合眾達向業界推出了基于TI主流的達芬奇技術的硬件平臺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，可廣泛應用于電力視頻監控、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臺。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、抗干擾性強、體積小、無需外接電源等諸多優點。 受市場環境影響，半導體分銷企業也會面臨一個相對比較困難的局面。但是從嵌入式產品的角度來說，影響是暫時的。從技術發展來看，嵌入式產品是半導體產業中發展速度很快的一個分支，半導體產業整體增長速度一般是10%-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技術可用于眾多嵌入式領域 從應用角度而言，我們認為移動互聯網設備將是嵌入式產品的熱點。移動互聯網設備是在手機平臺上逐步發展起來的，除通話功能外，還具備互聯網功能。也許有人會對手機是否需要互聯網功能提出質疑，但事實上技術的發展是可以推動市場應用的。試想，當初剛開始在手機中集成數碼相機時也有人懷疑是否必要，而現在幾乎所有手機都配備數碼相機了。據預測，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臺式電腦出貨量的總和還多。 在Web2.0時代，網頁的復雜程度迅速提高，消費者要求移動互聯設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格。 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于CortexA8和CortexA9內核的產品。CortexA8處理器在功耗、尺寸等方面都優于競爭產品，而基于CortexA9的多核處理器將進一步提高性能，并降低功耗。 當然，隨著功能的增強，芯片設計復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在版圖層面得以實現。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設計平臺，用于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，由于漏電流的增大，器件的功耗已經增大到無法接受的程度。于是，芯片制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，開發定制化的物理IP，以實現當前和未來的ARM Cortex系列處理器在功耗、性能和尺寸等方面的優化。 HKMG技術打破了歷史上關于擴展的障礙，通過利用新材料科技的創新，大大提高了在功耗和性能方面的優勢。這個技術可用于眾多嵌入式領域，包括移動產品、便攜產品和消費電子產品。