Matt Chang是Opto22公司的一名硬件工程師。該公司位於美國加州的Temecula，是知名的硬件生產商和軟件開發商。Changyizhicongshiyuxinchanpindekaifa，zaizhegeguochengzhong
，qianrushikongzhixinpiandeguyouquexianzengjingjiaodehentouteng。shiyongqianrushixinpianxuyaozhanyongewaidekongjian，erzhejianghuizengjiachengben，xiaohaonengyuan。yinci，baokuotazijizaineidedabufenzidonghuayingjianshejishi，doubutaiyuanyixuanyongqianrushixinpian。
　　不過現在
，他不再為這個問題發愁了。Chang說：“目前半導體行業最新的產品已經可以解決這個問題了”。
　　隨sui著zhe半ban導dao體ti製zhi造zao技ji術shu的de發fa展zhan，他ta解jie釋shi道dao，晶jing體ti管guan的de封feng裝zhuang密mi度du大da大da增zeng加jia，從cong而er在zai極ji小xiao的de空kong間jian內nei就jiu可ke實shi現xian特te定ding的de功gong能neng。另ling外wai，像xiang以yi太tai網wang或huo無wu線xian通tong訊xun這zhe些xie過guo去qu的de高gao新xin技ji術shu
，現xian在zai已yi經jing很hen普pu遍bian。對dui於yuOpto 22公司來說
，使用現成的半導體就可以進行專用設計
，芯片成本明顯下降
，集成水平也獲得了相當程度的提高。
　　這種情況並不隻是發生在Opto 22公司
，受益的廠家也不隻這一家。讓我們看看下麵幾家半導體廠商的情況就可以了解嵌入式芯片現今以及將來發展的情況。

圖1：對於嵌入式市場來說
，Intel提供了生命周期長達5－7年的解決方案，就像現在的酷睿雙核處理器和Q965芯片組。過去，這樣先進的芯片投放在嵌入式市場的時間會遠遠晚於桌麵電腦，而現在，這個差距幾乎為零。（來源：Intel公司）

　　在Intel
　　眾所周知
，Intel公司坐落於加州的Santa Clara，以製造微處理器而聞名。Intel嵌入式通信集團區域市場經理Phil Ames告訴作者，在INTEL進軍PC市場前，一度作為世界最大的芯片供給廠商在嵌入式係統的市場上享有盛名。
　　今年1月，Intel公司宣布製造出了首款采用45納米生產工藝的晶體管，這是在目前芯片技術上的突破，這意味著在針尖大小的地方就可以容納3千qian萬wan個ge這zhe種zhong晶jing體ti管guan。公gong司si預yu計ji在zai下xia半ban年nian開kai始shi投tou入ru生sheng產chan。如ru果guo是shi在zai五wu年nian前qian，這zhe項xiang技ji術shu突tu破po對dui於yu嵌qian入ru式shi芯xin片pian意yi義yi不bu大da
，因yin為wei，在zai嵌qian入ru式shi技ji術shu和he最zui先xian進jin的de處chu理li器qi之zhi間jian存cun在zai著zhe嚴yan重zhong的de滯zhi後hou

，兩liang者zhe之zhi間jian至zhi少shao存cun在zai2年的差距。現在不需要再擔心這個問題了，Ames說，“現在基本上已經沒有滯後了”。
　　他提到了2006年的兩件事，Intel公(gong)司(si)宣(xuan)布(bu)將(jiang)多(duo)核(he)技(ji)術(shu)用(yong)於(yu)台(tai)式(shi)電(dian)腦(nao)後(hou)
，短(duan)短(duan)幾(ji)星(xing)期(qi)內(nei)，與(yu)之(zhi)兼(jian)容(rong)的(de)嵌(qian)入(ru)式(shi)芯(xin)片(pian)就(jiu)生(sheng)產(chan)出(chu)來(lai)了(le)。這(zhe)種(zhong)先(xian)進(jin)技(ji)術(shu)在(zai)很(hen)多(duo)方(fang)麵(mian)都(dou)會(hui)有(you)利(li)於(yu)自(zi)動(dong)化(hua)應(ying)用(yong)的(de)發(fa)展(zhan)。
　　例(li)如(ru)
，帶(dai)有(you)多(duo)個(ge)獨(du)立(li)處(chu)理(li)器(qi)的(de)芯(xin)片(pian)
，可(ke)以(yi)保(bao)證(zheng)在(zai)實(shi)時(shi)操(cao)作(zuo)係(xi)統(tong)中(zhong)
，一(yi)個(ge)處(chu)理(li)器(qi)用(yong)於(yu)操(cao)控(kong)自(zi)控(kong)機(ji)械(xie)
，另(ling)一(yi)個(ge)處(chu)理(li)器(qi)可(ke)以(yi)用(yong)於(yu)企(qi)業(ye)運(yun)營(ying)。因(yin)此(ci)
，整(zheng)個(ge)控(kong)製(zhi)係(xi)統(tong)無(wu)論(lun)對(dui)於(yu)處(chu)理(li)循(xun)環(huan)進(jin)程(cheng)和(he)係(xi)統(tong)內(nei)存(cun)，都(dou)不(bu)會(hui)出(chu)現(xian)供(gong)不(bu)應(ying)求(qiu)的(de)狀(zhuang)況(kuang)。Ames提ti到dao更geng大da的de優you勢shi在zai於yu有you足zu夠gou大da的de內nei存cun空kong間jian來lai處chu理li工gong作zuo，可ke以yi降jiang低di能neng耗hao。實shi驗yan表biao明ming，同tong樣yang完wan成cheng兩liang次ci操cao作zuo，和he單dan核he處chu理li器qi比bi較jiao
，雙shuang核he耗hao能neng減jian少shao40％――降低能耗，這是嵌入式技術應用的一個重要的優勢。
　　不是每一款Intel芯片都是嵌入式的。公司會同時對芯片及其製造工藝進行考察
，以保證在五到七年中
，公司對該款產品都有足夠的生產力和供應量。Intel這麼做，是因為工業級應用產品比普通的消費品使用壽命長，在斥巨資投產之前，必須確定所選的產品有長效的使用壽命。“一yi旦dan考kao察cha完wan成cheng，而er我wo們men能neng夠gou保bao證zheng這zhe些xie產chan品pin的de使shi用yong壽shou命ming
，這zhe些xie產chan品pin就jiu可ke以yi投tou入ru使shi用yong或huo是shi作zuo為wei嵌qian入ru式shi芯xin片pian的de樣yang品pin，這zhe與yu我wo們men台tai式shi機ji配pei置zhi的de處chu理li程cheng序xu稍shao有you不bu同tong。”Ames說。

圖2：嵌入式應用的主板經過來自各方、而不僅僅是芯片製造商的的試用和檢驗。這個過程可以確保最新型的芯片在這些應用中正常工作。這些主板配置不同，可以支持處理器

、接口和軟件的不同組合。（來源：AMD公司）

　　與此同時，在另一個小鎮裏
　　AMD公司
，位於加州的Sunnyvale，是INTEL公司的主要競爭對手
，也是嵌入式芯片的主要供應商。AMD的嵌入式策略管理部門的區域經理Jeff Chu說，他說
，同等程度的操作過程

，服務器和嵌入式之間的技術滯後現在大概是六個月左右，比以前的嚴重滯後已經有了很大的改善。
　　Chu說
，不論發布何種新產品，AMD公司都采用最新的技術以適應嵌入式市場的需要
，包括產品的使用壽命，以及產品的能量損耗這些要求。例如，他提到，AMD發布了雙核Athlon芯片，配備了額定功率35瓦特的電源，足以滿足更高端的嵌入式應用。然而，處理器也可以將電源功率設定為12瓦。“你可以調節電源功率以降低能耗。”Chu說。
　　這種可選擇功率的處理器應用在工業用的單片機中。同時AMD還推出Geode係列的產品，Geode是一種結構緊湊且低功率的處理器，配備通用1.3瓦特電源
，運行頻率為433MHz。這類產品在最大變化範圍和最大可用範圍內,可以運行所有微軟視窗和基於Linux的應用軟件
，可以訪問所有32位的X86軟件。Geode係列的最新的版本目前的電源功率為通用2.6瓦特, 運行頻率為600MHz。
　　AMD公gong司si也ye不bu是shi每mei一yi款kuan新xin型xing芯xin片pian都dou走zou嵌qian入ru式shi路lu線xian。一yi方fang麵mian是shi因yin為wei
，五wu年nian來lai
，公gong司si致zhi力li於yu嵌qian入ru式shi產chan品pin的de供gong應ying，並bing在zai相xiang當dang長chang的de一yi段duan時shi間jian內nei要yao確que保bao該gai產chan品pin的de供gong給gei。除chu此ci而er外wai
，為wei保bao證zheng產chan品pin的de長chang期qi使shi用yong壽shou命ming，需xu要yao認ren證zheng機ji構gou
，如ru聯lian邦bang航hang空kong管guan理li局ju的de認ren證zheng。在zai某mou些xie情qing況kuang下xia
，一yi旦dan特te定ding係xi統tong通tong過guo驗yan證zheng
，那na它ta和he它ta的de內nei在zai部bu分fen就jiu不bu能neng再zai改gai變bian了le。因yin此ci

，AMD不可能完全不考慮這些因素就做出生產的決定。

　圖3：今天，嵌入式應用的主板是和很多微處理器兼容的


，包括雙核芯片


，並且具有多種接口，例如PCIExpress

，PCI，USB以及以太網。通過提供這些主板，芯片製造商也利用最先進的半導體技術推動嵌入式應用發展。（來源：AMD公司）

　　個性化設計
　　除了像英特爾、AMD等這些知名企業外，還有很多其他企業參與到嵌入式芯片的生產中。其中一家就是位於美國德州Austin的Freescale公司。2004年
，它從Motorola（摩托羅拉公司）分離出來
，目前已經成為獨立的私有型企業。其在嵌入式控製器領域
有超過十年的生產開發經驗。盡管資金投入不如一些較大的同類企業那麼多，Freescale每年還是將超過十億美元的資金投入到各種半導體工藝的研究和開發上。
　　Freescale的移動產品市場經理Jeff Bock提(ti)到(dao)
，公(gong)司(si)正(zheng)在(zai)設(she)法(fa)降(jiang)低(di)產(chan)品(pin)的(de)能(neng)耗(hao)和(he)價(jia)格(ge)。在(zai)能(neng)耗(hao)方(fang)麵(mian)，公(gong)司(si)給(gei)處(chu)理(li)器(qi)搭(da)建(jian)了(le)新(xin)的(de)芯(xin)片(pian)水(shui)平(ping)結(jie)構(gou)，客(ke)戶(hu)可(ke)以(yi)控(kong)製(zhi)芯(xin)片(pian)內(nei)部(bu)的(de)外(wai)圍(wei)線(xian)路(lu)的(de)開(kai)關(guan)。這(zhe)種(zhong)設(she)計(ji)最(zui)初(chu)應(ying)用(yong)在(zai)移(yi)動(dong)設(she)備(bei)
，如(ru)今(jin)也(ye)越(yue)來(lai)越(yue)普(pu)遍(bian)地(di)應(ying)用(yong)在(zai)嵌(qian)入(ru)式(shi)芯(xin)片(pian)中(zhong)。
　　在嵌入式的內部空間
，Bock注意到從8位和16位芯片到32 位設備的變化趨勢。他指出，這種變化的出現，是源於可控區域網絡(CAN)的出現
，以及像ZigBee這類用於短距離傳輸的低能耗的無線協議相繼出台。利用這種通信協議的優勢
，人們逐漸摒棄了舊處理器，對芯片的要求日漸提高。“大家開始轉向32位通信技術開發

，追求更高水平的運行性能。”Bock如是說。
　　嵌入式處理器發展到最後
，用戶需要的是為他們度身定製解決方案，而不僅僅隻是一台通用嵌入式處理器。以Rockwell公司為例
，位於美國威斯康星州Milwaukee的Rockwell自(zi)控(kong)公(gong)司(si)
，是(shi)一(yi)家(jia)知(zhi)名(ming)的(de)自(zi)動(dong)化(hua)供(gong)應(ying)商(shang)。它(ta)的(de)邏(luo)輯(ji)可(ke)編(bian)程(cheng)自(zi)動(dong)控(kong)製(zhi)器(qi)非(fei)常(chang)有(you)名(ming)。公(gong)司(si)在(zai)半(ban)導(dao)體(ti)供(gong)應(ying)市(shi)場(chang)並(bing)未(wei)占(zhan)據(ju)很(hen)大(da)份(fen)額(e)，但(dan)它(ta)能(neng)夠(gou)自(zi)己(ji)設(she)計(ji)芯(xin)片(pian)。
　　Rockwell公司的控製器策略經理Scott Tenorio解(jie)釋(shi)說(shuo)
，目(mu)前(qian)公(gong)司(si)決(jue)定(ding)采(cai)用(yong)這(zhe)種(zhong)特(te)製(zhi)芯(xin)片(pian)的(de)開(kai)發(fa)策(ce)略(lve)有(you)很(hen)多(duo)原(yuan)因(yin)。由(you)於(yu)矽(gui)工(gong)業(ye)的(de)發(fa)展(zhan)，目(mu)前(qian)製(zhi)造(zao)一(yi)個(ge)客(ke)戶(hu)端(duan)芯(xin)片(pian)所(suo)需(xu)的(de)矽(gui)的(de)價(jia)格(ge)並(bing)不(bu)是(shi)很(hen)昂(ang)貴(gui)。此(ci)外(wai)，公(gong)司(si)采(cai)用(yong)這(zhe)種(zhong)開(kai)發(fa)策(ce)略(lve)能(neng)夠(gou)確(que)保(bao)芯(xin)片(pian)在(zai)位(wei)處(chu)理(li)水(shui)平(ping)上(shang)保(bao)持(chi)良(liang)好(hao)的(de)運(yun)作(zuo)，可(ke)以(yi)將(jiang)芯(xin)片(pian)結(jie)構(gou)設(she)計(ji)得(de)盡(jin)可(ke)能(neng)的(de)緊(jin)湊(cou)
，同(tong)時(shi)降(jiang)低(di)了(le)能(neng)耗(hao)。
　　但這並不意味著Rockwell隻用自己的設計。這完全取決於項目需要
，特殊應用特別對待
，采用最佳的解決方案。“我們也使用現成的解決方案。”Tenorio說。

　　展望未來
　　無wu論lun是shi按an客ke戶hu需xu求qiu特te別bie設she計ji還hai是shi通tong用yong處chu理li器qi，嵌qian入ru式shi芯xin片pian發fa展zhan大da大da受shou益yi於yu目mu前qian的de半ban導dao體ti製zhi造zao技ji術shu的de發fa展zhan
，整zheng個ge業ye界jie都dou遵zun循xun摩mo爾er定ding律lv。早zao在zai40年前，Intel公司的創始人Gordon Moore總結出的摩爾定律指出，一塊處理器芯片上可集成的晶體管數量每隔不幾年就會翻一番。
　　從芯片的發展史來看
，芯片的尺寸按照每三年0.7的線性比例縮小。TI公司位於Dallas的高級研究員Bob Doering，說

，這個縮放比例有益於像TI這樣的公司推出價格更低廉
，但功能卻更強大的產品。
　　在90年代末期，這種線性變化大大加速了，變化時間從3年縮短到2.5年。在最近幾年變化幅度似乎有所減慢
，而且慢慢和趨近曆史曲線。盡管未來不可預知
，但可以推測。Doering認為在2010年或者生產工藝技術達到32納米以前，變化的幅度不會再減慢。
　　然而
，2010nianhoudejumianruwulikanhua，nanyichuaice。youyizhongshuofachengjishushangyijingwanquanyounenglishixianfeiyue，ranerjingjishangwufachengdanjishushixiansuoxudegaoangfeiyong。youqishidangbandaotiguangkejishuhuoshiqitashengchangongyiyouzhongdatupodehua，xiangxingzhixia，zhezhongjishudekaifachengbenjiutaiguoanggui
，fengxianyetaiguojuda。
　　盡管如此，Doering提ti醒xing說shuo
，我wo們men必bi須xu要yao重zhong視shi行xing業ye內nei的de獨du創chuang性xing。當dang前qian的de行xing業ye熱re點dian是shi浸jin沒mei式shi光guang刻ke技ji術shu，這zhe是shi幾ji個ge世shi紀ji以yi來lai顯xian微wei學xue技ji術shu在zai半ban導dao體ti製zhi作zuo上shang的de實shi現xian。一yi旦dan這zhe種zhong解jie決jue顯xian影ying問wen題ti的de方fang案an被bei開kai發fa出chu來lai，摩mo爾er定ding律lv就jiu會hui被bei繼ji續xu沿yan用yong下xia去qu。就jiu像xiangDoering說的，“我們的工程師非常善於緊跟最新技術的潮流。”