http://kadhoai.com.cn 2026-05-08 00:22:25 來源:中國電子商情
編者語: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)。目(mu)前(qian),嵌(qian)入(ru)式(shi)係(xi)統(tong)已(yi)經(jing)滲(shen)透(tou)到(dao)人(ren)們(men)生(sheng)活(huo)中(zhong)的(de)每(mei)個(ge)角(jiao)落(luo),例(li)如(ru)工(gong)業(ye)、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。
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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、chucunyijikehuduanyingyongjiangchengweizhuyaoshichangqushi。suoyi,chuletigongchuliqiyuxinpianzudapeiwai,haihuitongguokaifagongjutigonghuojishuxiezhu,rangyonghunenggoukuaisu、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maH.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zai8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。