嵌入式領(lǐng)域的“1314”，你讀懂了？ - 全文

　　2013年，表面總體波瀾壯闊的嵌入式技術(shù)領(lǐng)域深層，也每每暗流涌動(dòng)。得益于智能手機(jī)與平板電腦消費(fèi)領(lǐng)域的強(qiáng)勁帶動(dòng)，處理器紅遍2013年；FPGA與DSP較勁依舊，ASIC與ASSP近年來(lái)在FPGA咄咄逼人浩蕩聲勢(shì)之下，偶爾穿插其中算是小插曲。不容忽視的是，具備高度個(gè)人定制邏輯電路運(yùn)算結(jié)構(gòu)優(yōu)勢(shì)，挾主流高端半導(dǎo)體工藝突破20nm/28nm關(guān)口，F(xiàn)PGA功耗與成本雙雙有所回落，為其拓疆DSP、MCU、ASIC與ASSP市場(chǎng)占得先機(jī)；MCU/微處理器的爆發(fā)更多意義為體現(xiàn)在下半年物聯(lián)網(wǎng)和可穿戴設(shè)備的比翼雙飛效應(yīng)帶動(dòng)，傳統(tǒng)工業(yè)與消費(fèi)領(lǐng)域也貢獻(xiàn)了可觀市場(chǎng)份額。實(shí)際上，MCU大戲尤其引人注目在于其“內(nèi)憂外患”困境。外有FPGA邏輯器件大軍壓境，內(nèi)有32位MCU、8位MCU、16位MCU各自為戰(zhàn)，大有一統(tǒng)江山，大戰(zhàn)一觸即發(fā)之勢(shì)。FPGA、MCU、DSP、處理器的融合大勢(shì)呢？還有ARM架構(gòu)、x86架構(gòu)、MIPS以及其他Atmel的AVR、MicroChip的PIC以及合泰的HT等自主嵌入式架構(gòu)呢？攘外必先安內(nèi)，果真奏效嗎？

　　要生存則必須時(shí)刻戰(zhàn)斗。為鞏固和提升自身在各自領(lǐng)域影響力，知名廠商或追加研發(fā)投資，或并購(gòu)快速加強(qiáng)技術(shù)產(chǎn)品線，或揮軍新領(lǐng)域等，每一次策略變動(dòng)都預(yù)示著機(jī)遇和冒險(xiǎn)！嵌入式業(yè)者帶著帶著或悲或喜的復(fù)雜心態(tài)，被時(shí)間這只大手由2013年不由自主地翻過(guò)嶄新的2014年。2014年，我們?cè)撽P(guān)注什么？在嵌入式技術(shù)發(fā)展的浩蕩大流中，嵌入式領(lǐng)域的“1314”，你都讀懂了么？嘗試著看看電子發(fā)燒友網(wǎng)編輯整理的這些關(guān)鍵詞，或許有所助益。

　　1. 國(guó)產(chǎn)單片機(jī)

　　眾所周知，現(xiàn)在市場(chǎng)上的MCU仍是國(guó)外和***品牌大行其道，國(guó)產(chǎn)MCU份額還很小，且均集中在8位MCU，屬于低端市場(chǎng)?，F(xiàn)如今，國(guó)外廠商紛紛推出低價(jià)32位MCU，意欲取代8位單片機(jī)市場(chǎng)。猛浪來(lái)襲，國(guó)產(chǎn)MCU究竟走向何處？是否8位單片機(jī)真的會(huì)被32位單片機(jī)取代呢？國(guó)內(nèi)廠商又當(dāng)如何應(yīng)對(duì)？鑒于此，電子發(fā)燒友網(wǎng)上周發(fā)起活動(dòng)，就“國(guó)產(chǎn)單片機(jī)（MCU）崛起”的話題進(jìn)行討論，引發(fā)廣大網(wǎng)友熱議，各方高見(jiàn)匯聚于此，讓小編一一為你道來(lái)。

　　盡管32位MCU是大勢(shì)所趨，大多數(shù)人仍然看好8位MCU，認(rèn)為其不可能被取代。較為主要的一個(gè)原因是，從操作上來(lái)講，8位MCU相對(duì)簡(jiǎn)單，對(duì)于小產(chǎn)品而言較為合適。況且，一些低端產(chǎn)品用不了太多性能，倘若用32位MCU，性能過(guò)剩的同時(shí)還會(huì)加大功耗，反而得不償失。

　　有網(wǎng)友表示，“目前在做移動(dòng)電源，用到的都是國(guó)產(chǎn)MCU。這些單片機(jī)都是OTP（一次性編程）形式的程序存儲(chǔ)器，不適合學(xué)習(xí)，只適合工業(yè)化，可以做得很便宜?！本湍壳笆袌?chǎng)而言，與16位、32位應(yīng)用市場(chǎng)不同，8位MCU仍有出路，國(guó)產(chǎn)單片機(jī)在電表、計(jì)量等工控領(lǐng)域做的較為成功，搶占了一定的市場(chǎng)份額；國(guó)內(nèi)廠商如宏晶、芯海、海爾以及深聯(lián)華等也一致獲得肯定及好評(píng)。把8位MCU做好，生產(chǎn)增強(qiáng)版，提高速度的同時(shí)使用方便，必定能在重重競(jìng)爭(zhēng)下突圍而出。

　　還有網(wǎng)友指出，“前兩年16位、32位MCU（微處理器）一度大熱，讓人感到8位MCU的地位岌岌可危，似乎將被前者取代。然而經(jīng)過(guò)了一個(gè)階段的發(fā)展，情況卻并非如此。8 位MCU目前仍然是MCU市場(chǎng)的主力軍，雖然增幅有一定降低，但其市場(chǎng)規(guī)模還在增長(zhǎng)。各大MCU廠商也都在加強(qiáng)對(duì)8位 MCU 市場(chǎng)的推廣力度，這使該市場(chǎng)的競(jìng)爭(zhēng)更趨白熱化?！痹摼W(wǎng)友進(jìn)一步表示，當(dāng)世界大頭陸續(xù)退市，搶占高階市場(chǎng)時(shí)，一批國(guó)內(nèi)的半導(dǎo)體企業(yè)正在雄起，工藝和資源對(duì)細(xì)分市場(chǎng)的響應(yīng)做得越來(lái)越到位，整個(gè)市場(chǎng)也不會(huì)像2000年那樣被臺(tái)系橫掃。

　　由此可見(jiàn)，國(guó)產(chǎn)MCU仍有一定前景可期。然而大加肯定的同時(shí)，許多網(wǎng)友表示，國(guó)產(chǎn)單片機(jī)一直在仿制，沒(méi)有創(chuàng)新。“現(xiàn)在很多國(guó)內(nèi)都是采用ME，TOO模式，跟著別人細(xì)分好的芯片走，抄芯片搞pin to pin，大搞藍(lán)海戰(zhàn)術(shù)，這樣影響較多的整機(jī)產(chǎn)業(yè)，難以走遠(yuǎn)?！惫蚀?，未來(lái)國(guó)產(chǎn)單片機(jī)想要擁有自己的市場(chǎng)，必定得擁有自我特色，切入市場(chǎng)，慢慢和國(guó)內(nèi)龐大的應(yīng)用市場(chǎng)相結(jié)合，并做出精確定制，依靠本地優(yōu)勢(shì)大力推廣8位MCU。此外，單打獨(dú)斗難以跟上大廠的更新?lián)Q代，各廠商應(yīng)抓住這個(gè)時(shí)機(jī)，團(tuán)報(bào)起來(lái)，促進(jìn)國(guó)產(chǎn) MCU全力崛起！

　　2. 節(jié)能32位MCU

　　MCU廠商大舉圈地爭(zhēng)食物聯(lián)網(wǎng)（IoT）市場(chǎng)大餅。值此萬(wàn)物聯(lián)網(wǎng)與可穿戴設(shè)備商機(jī)崛起之際，機(jī)器對(duì)機(jī)器（M2M）設(shè)備與智能化嵌入式系統(tǒng)（Intelligent Embedded System）出貨量亦快速激增，并帶動(dòng)低功耗的MCU需求，不僅為MCU廠商帶來(lái)可觀的應(yīng)用商機(jī)，亦促使MCU產(chǎn)品規(guī)格快速演進(jìn)。有鑒于此，Silicon Labs挾基于ARM Cortex-M0+處理器的全球最節(jié)能32位MCU - EFM32 Zero Gecko，可望成征服物聯(lián)網(wǎng)與可穿戴設(shè)備等電池供電型應(yīng)用的攻城利器。

　　Silicon Labs亞太地區(qū)MCU資深市場(chǎng)經(jīng)理彭志昌表示，EFM32 Zero Gecko MCU具有業(yè)界最成熟的能耗管理系統(tǒng)，它包括五種能耗模式，這使得應(yīng)用能夠保持在最佳能耗模式，而花費(fèi)盡可能短的時(shí)間在耗能較多的工作模式。在掉電模式時(shí)，電流消耗更是小于20nA。此外，EFM32 MCU具有2μs待機(jī)模式喚醒時(shí)間，進(jìn)一步減少了功耗。

　　Silicon Labs亞太地區(qū)MCU資深市場(chǎng)經(jīng)理彭志昌表示，該公司挾專有低功耗深厚技術(shù)研發(fā)力量，能開(kāi)發(fā)出更低功耗的節(jié)能型MCU。

　　隨著物聯(lián)網(wǎng)市場(chǎng)規(guī)模迅速擴(kuò)大，以及各國(guó)政府戮力部署智能電網(wǎng)和智能能源基礎(chǔ)設(shè)施之下，高效能、節(jié)能的處理和無(wú)線連接技術(shù)重要性將更加突顯，成為帶動(dòng)具備低功耗功能的連接設(shè)備需求走強(qiáng)的主要?jiǎng)幽苤弧?/p>

　　有鑒于此，Silicon Labs瞄準(zhǔn)物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用對(duì)于低功耗微控制器的龐大需求，已于早前宣布并購(gòu)Energy Micro，藉此掌握低功耗32位元微控制器產(chǎn)品線及相關(guān)核心技術(shù)，準(zhǔn)備在物聯(lián)網(wǎng)與智能能源市場(chǎng)攻城掠地?！　∥锫?lián)網(wǎng)市場(chǎng)需要低功耗的基于Cortex-M0+的MCU，并且要能同時(shí)節(jié)省能耗和系統(tǒng)成本。Silicon Labs新型EFM32 Zero Gecko MCU具有非常有競(jìng)爭(zhēng)力的價(jià)格（達(dá)到十萬(wàn)片采購(gòu)量時(shí)，單價(jià)僅為0.49美元起），此舉亦可望拉高Silicon Labs其MCU市占，并帶動(dòng)節(jié)能型MCU風(fēng)潮興起，屆時(shí)唯有能推出節(jié)能高整合與微型化方案的MCU芯片商才有機(jī)會(huì)在此一市場(chǎng)脫穎而出。

　　3. 馬達(dá)控制

　　隨著制造業(yè)向智能化加速轉(zhuǎn)型，工業(yè)4.0已上升為德國(guó)的國(guó)家戰(zhàn)略。我們關(guān)注到，德國(guó)提出工業(yè)4.0， 美國(guó)提出“先進(jìn)制造業(yè)國(guó)家戰(zhàn)略計(jì)劃”，我國(guó)也在推進(jìn)傳統(tǒng)制造業(yè)的轉(zhuǎn)型與升級(jí)。在這樣的大背景下，傳統(tǒng)的電機(jī)和電機(jī)控制行業(yè)也正在發(fā)生變化。

　　一場(chǎng)智能工業(yè)革命正席卷從工業(yè)控制到白家電等所有市場(chǎng)，業(yè)界對(duì)馬達(dá)控制要求正在快速增長(zhǎng)。馬達(dá)控制是MCU應(yīng)用的一項(xiàng)重要領(lǐng)域，可說(shuō)是服務(wù)于我們工作與生活各個(gè)面向，但它卻也占據(jù)了能源消耗中最大的一部分，所以如何更好地提高馬達(dá)控制的使用效率以實(shí)現(xiàn)節(jié)能的要求，是當(dāng)前市場(chǎng)一項(xiàng)主要的挑戰(zhàn)。

　　隨著智能工業(yè)刮起工業(yè)4.0風(fēng)暴及馬達(dá)本身設(shè)計(jì)的不斷優(yōu)化，及其帶來(lái)相應(yīng)的控制方式也在轉(zhuǎn)變，這讓控制器中的MCU性能需求不斷攀升，比如矢量控制，空間磁場(chǎng)定向，坐標(biāo)分解以及PI調(diào)節(jié)環(huán)路等，這在以前比較常采用8/16位單片機(jī)的控制器就已經(jīng)遇到了性能的瓶頸。

　　此外，我們也注意到在很多場(chǎng)合，用戶希望把一些系統(tǒng)控制的功能與馬達(dá)控制的功能放在一顆芯片里實(shí)現(xiàn)，這樣的反饋對(duì)于傳統(tǒng)的DSP方案也帶來(lái)了挑戰(zhàn)。

　　4. 并購(gòu)與退出

　　隨著電源IC廠商LXYS集團(tuán)日前以大約5000萬(wàn)美元的價(jià)格收購(gòu)了三星的4位、8位單片機(jī)業(yè)務(wù)之后，同期日本富士通均傳欲脫手這燙手的山芋。日本半導(dǎo)體大廠瑞薩電子（Renesas）持續(xù)聚焦高階MCU市場(chǎng)，業(yè)界傳出，瑞薩近來(lái)已對(duì)下游客戶發(fā)出通知，將全面退出應(yīng)用于遙控器的8位元 MCU產(chǎn)品，預(yù)計(jì)不久之后即停止出貨，國(guó)內(nèi)MCU業(yè)者中以凌通受惠轉(zhuǎn)單效應(yīng)最高，盛群也將考慮重新卡位，不放過(guò)此機(jī)會(huì)。

　　繼南韓三星電子退出8位元MCU（Microcontroller Unit，微控制器）市場(chǎng)后，全球MCU龍頭廠瑞薩因持續(xù)進(jìn)行業(yè)務(wù)整頓，聚焦獲利事業(yè)，決定退出應(yīng)用于遙控器的8位元MCU產(chǎn)品，瑞薩在該領(lǐng)域市占率超過(guò) 50%，幾乎處獨(dú)霸地位，靠著IDM（Integrated Device Manufacturer，整合元件制造廠）營(yíng)運(yùn)模式，打出低價(jià)策略，擊退不少臺(tái)系廠商。

　　臺(tái)廠準(zhǔn)備接收訂單

　　電視、音響、冷氣等各種家電或者3C產(chǎn)品往往少不了遙控器，同時(shí)也有相當(dāng)驚人售后市場(chǎng)，據(jù)統(tǒng)計(jì)每年遙控器市場(chǎng)規(guī)模高達(dá)20億支，而每一臺(tái)遙控器都需要一顆8位元的MCU，盡管屬于低單價(jià)市場(chǎng)，但是數(shù)量相當(dāng)可觀。

　　瑞薩決定退出該市場(chǎng)，讓臺(tái)系競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手感到訝異，但也開(kāi)始虎視眈眈準(zhǔn)備搶攻接收。凌通主管即透露，已有不少客戶詢問(wèn)，預(yù)料接下來(lái)將會(huì)掀起一波轉(zhuǎn)單效應(yīng)。

　　臺(tái)系MCU廠商當(dāng)中以凌通布局遙控器市場(chǎng)最積極，每年數(shù)出貨超過(guò)數(shù)千萬(wàn)顆，并獲得國(guó)際代工大廠的訂單。凌通主管表示，目前出貨的產(chǎn)品除了應(yīng)用于一般的遙控器之外，也開(kāi)始推出上面有顯示螢?zāi)坏目照{(diào)遙控器。

　　5. 工業(yè)先鋒

　　隨著ARM平臺(tái)成本的下降，越來(lái)越多傳統(tǒng)的8、16位客戶在新項(xiàng)目設(shè)計(jì)時(shí)，也會(huì)在選型上考慮32位ARM平臺(tái)。作為MCU產(chǎn)品線最寬的廠商，飛思卡爾針對(duì)不同的工業(yè)需求，如M0低功耗MCU、M4高性能MCU、5V Kinetis E器件、用于馬達(dá)控制的基于M4的MCU，甚至高性能150M器件，都有合適的器件提供，能為工業(yè)客戶帶來(lái)更多的價(jià)值。

　　圖 孫東經(jīng)理在智能工業(yè)研討會(huì)上談到關(guān)于MCU在馬達(dá)控制市場(chǎng)的目標(biāo)應(yīng)用部分

　　——飛思卡爾未來(lái)MCU產(chǎn)品和市場(chǎng)有何布局？

　　誰(shuí)也無(wú)法否認(rèn)物聯(lián)網(wǎng)的巨大潛力，那么如何深入挖掘其中的無(wú)限商機(jī)呢？飛思卡爾是如何看待物聯(lián)網(wǎng)背景下工業(yè)市場(chǎng)和MCU的發(fā)展趨勢(shì)的呢？孫東經(jīng)理為我們帶來(lái)了全面解讀。

　　第一，更加智能化

　　隨著工業(yè)應(yīng)用加入智能控制等功能，更加智能化主要體現(xiàn)在處理更加復(fù)雜的運(yùn)算和信息處理的能力。毫無(wú)疑問(wèn)，這對(duì)處理器的性能有很高的要求。飛思卡爾的 M4處理器最高處理能力到了150M（孫經(jīng)理笑稱，這已經(jīng)相當(dāng)于15年前的一臺(tái)電腦了），能滿足各種工業(yè)應(yīng)用對(duì)智能化的需求。

　　第二，互聯(lián)互通

　　隨著工業(yè)領(lǐng)域出現(xiàn)工業(yè)網(wǎng)關(guān)、工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)等，各種不同的標(biāo)準(zhǔn)，如CAN總線、M-BUS等，也會(huì)與物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)結(jié)合并應(yīng)用到工業(yè)控制、遠(yuǎn)程控制中去。

　　第三，軟件和操作系統(tǒng)的要求

　　隨著工業(yè)器件的智能化要求，這對(duì)操作系統(tǒng)提出了更高的要求。飛思卡爾是所有半導(dǎo)體MCU廠商中唯一一家既能夠提供MCU（硬件），又能夠提供免費(fèi)實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)的供應(yīng)商，

　　第四，對(duì)安全性、可靠性等有更高要求

　　隨著物聯(lián)網(wǎng)的持續(xù)演進(jìn)，工業(yè)市場(chǎng)對(duì)具有高安全性、高可靠性器件的需求隨之高漲。如前所述，飛思卡爾是業(yè)界首家推出5V ARM Kinetis E系列的產(chǎn)品的公司，相比其他競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手的3V ARM 產(chǎn)品而言，飛思卡爾的5V MCU能滿足高可靠性應(yīng)用需求。孫東經(jīng)理分享到，飛思卡爾攜手Oracle，實(shí)現(xiàn)Java技術(shù)與飛思卡爾嵌入式處理器產(chǎn)品的強(qiáng)強(qiáng)聯(lián)合，提供更加安全可靠的物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)關(guān)解決方案，進(jìn)一步推進(jìn)物聯(lián)網(wǎng)的演進(jìn)和發(fā)展。

　　6. 多核MCU

　　就全球看來(lái)，當(dāng)前在嵌入式系統(tǒng)應(yīng)用領(lǐng)域，真正值得稱道的嵌入式后起之秀并不多，但作為嵌入式新秀的XMOS公司近期以凌厲的市場(chǎng)攻勢(shì)，吸引了眾多科技專業(yè)媒體的關(guān)注?？梢哉f(shuō)，嵌入式市場(chǎng)又加入了一員具備競(jìng)爭(zhēng)力的悍將。在2013年11月5日的新品發(fā)布暨媒體見(jiàn)面會(huì)上，XMOS率先發(fā)布具有里程碑意義的基于采用eXtended架構(gòu)的xCORE器件產(chǎn)品中的xCORE-XA系列芯片，憑借其強(qiáng)大的可編程SoC性能，將大幅增強(qiáng)在低成本、低功耗和可編程的市場(chǎng)存在及其競(jìng)爭(zhēng)力，強(qiáng)力威脅著微處理器（MCU）廠商和FPGA大廠在嵌入式市場(chǎng)的布局。

　　XMOS公司全球市場(chǎng)總監(jiān)Andy Gothard在演示xCORE-XA的DEMO。他表示，MCU多核化、低功耗和可編程性能必將成為下一波可編程SoC器件應(yīng)用發(fā)展的強(qiáng)大推動(dòng)力。

　　未來(lái)的嵌入式系統(tǒng)將需要數(shù)以百計(jì)的Gops實(shí)時(shí)計(jì)算和Gbps通信帶寬，以滿足多通道有線/無(wú)線射頻、數(shù)據(jù)中心安全設(shè)備、嵌入式視覺(jué)、 Nx100Gbps網(wǎng)絡(luò)等眾多不同產(chǎn)業(yè)應(yīng)用需求。與此同時(shí)，這些組件也必須滿足嚴(yán)格的功耗要求，并盡可能降低成本。物聯(lián)網(wǎng)將進(jìn)一步增加共享、處理和存儲(chǔ)的 “大數(shù)據(jù)”的絕對(duì)數(shù)量。顯然，XMOS關(guān)注到了這些需求在未來(lái)產(chǎn)品戰(zhàn)略的重要性，并制定相當(dāng)明智的決策，以應(yīng)對(duì)全球及中國(guó)的巨大市場(chǎng)亟待解決之需求，勇于挑戰(zhàn)在該方面強(qiáng)力存在的知名嵌入式廠商和FPGA實(shí)力派競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手。于是，xCORE-XA可編程八核心SoC芯片便在此大背景下應(yīng)運(yùn)而生。XMOS中國(guó)區(qū)銷售經(jīng)理Wilson透露，當(dāng)前已經(jīng)有中國(guó)通信設(shè)備商進(jìn)行業(yè)務(wù)接洽。

　　7. SoC FPGA

　　SoC FPGA正日益加速入侵嵌入式系統(tǒng)市占。值此迅猛擴(kuò)張之勢(shì)，高性能計(jì)算、通信網(wǎng)絡(luò)、汽車電子、工業(yè)等應(yīng)用領(lǐng)域的技術(shù)與功能迅速升級(jí)，如為加強(qiáng)汽車安全性，車載通信系統(tǒng)整合視覺(jué)系統(tǒng)的整合方案將會(huì)大行其道；工業(yè)馬達(dá)亦正快速?gòu)膯屋S控制朝多軸控制演進(jìn)。微控制器（MCU）、數(shù)字信號(hào)處理器（DSP）等關(guān)鍵半導(dǎo)體元件已逐漸無(wú)法符合性能要求，SoC FPGA趁勢(shì)崛起。

　　Altera亞太區(qū)產(chǎn)品市場(chǎng)經(jīng)理劉斌指出，對(duì)于Altera公司2012年技術(shù)成績(jī)而言，可以總結(jié)為“成功的28nm產(chǎn)品”。成功的28nm產(chǎn)品包括了Altera全線產(chǎn)品。

　　Altera亞太區(qū)產(chǎn)品市場(chǎng)經(jīng)理劉斌指出，針對(duì)SoC FPGA，在FPGA行業(yè)，集成更多的處理器，乃至集成更多的其他功能是發(fā)展趨勢(shì)

　　考慮到2012年的技術(shù)亮點(diǎn)，相信最重要的一點(diǎn)是Altera全線28nm的FPGA產(chǎn)品組合，包括分別對(duì)應(yīng)高、中、低端的Stratix、Arria、Cyclone。如以SoC FPGA為代表的高集成、多功能整合，勢(shì)必成為未來(lái)FPGA演進(jìn)趨勢(shì)。

　　瞄準(zhǔn)嵌入式系統(tǒng)市占 SoC FPGA趁勢(shì)崛起

　　SoC FPGA正提供著有著巨大需求的市場(chǎng)價(jià)值。業(yè)內(nèi)FPGA競(jìng)爭(zhēng)廠商Xilinx正嘗試透過(guò)更先進(jìn)制程導(dǎo)入TSV和3D IC技術(shù)，藉此大幅提升SoC FPGA的整體性能，進(jìn)一步為FPGA器件創(chuàng)造差異化的市場(chǎng)價(jià)值，趁機(jī)吞噬嵌入式系統(tǒng)市場(chǎng)。其新一輪“Smarter Solution”風(fēng)潮更是推波助瀾，席卷整個(gè)FPGA市場(chǎng)每個(gè)細(xì)分價(jià)值角落。面對(duì)著勢(shì)均力敵的競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手咄咄逼人的攻勢(shì)，Altera有何應(yīng)對(duì)之法？

　　鑒于此，劉斌表示，針對(duì)SoC FPGA，在FPGA行業(yè)，集成更多的處理器，乃至集成更多的其他功能是發(fā)展趨勢(shì)。在該方面，Altera領(lǐng)先的地位主要是通過(guò)架構(gòu)上進(jìn)行創(chuàng)新，在架構(gòu)上提供一些更優(yōu)越的特性來(lái)實(shí)現(xiàn)。

　　圖表1

　　據(jù)觀察，F(xiàn)PGA雙雄均快馬加鞭導(dǎo)入臺(tái)積電20nm SoC FPGA。與此同時(shí)，借力英特爾14nm先進(jìn)工藝技術(shù)，Altera晶圓代工策略大轉(zhuǎn)彎，啟動(dòng)多代工廠策略。據(jù)分析，此舉除了將使得Altera一馬當(dāng)先成為首家采用14nm制造FPGA的廠商，還能確保及時(shí)提供符合客戶各種性能、功耗所需的產(chǎn)品。

　　8. 多核DSP

　　在SoC故事不斷上演的今天，DSP在向多核轉(zhuǎn)變的同時(shí)，SoC化亦是大勢(shì)所趨。那么在DSP競(jìng)技場(chǎng)，半導(dǎo)體廠商又該從哪幾個(gè)方面來(lái)打造自身的核心競(jìng)爭(zhēng)力？如何為市場(chǎng)提供符合SoC化時(shí)代下的多核DSP，憑此謀求生存、搶占先機(jī)呢？對(duì)此，電子發(fā)燒友網(wǎng)專訪德州儀器半導(dǎo)體技術(shù)（上海）有限公司通用DSP業(yè)務(wù)發(fā)展經(jīng)理鄭小龍，對(duì)此進(jìn)行深入挖掘，供業(yè)內(nèi)人士參考。

　　據(jù)鄭小龍介紹，目前TI多DSP核心已在眾多的應(yīng)用中取得成功，其中最具代表性的為TMS320C6678平臺(tái)，集成了8個(gè)主頻為1.25GHz的 C66x核心，總體性能為10G。在此基礎(chǔ)支持，TMS320C6657平臺(tái)為優(yōu)化的雙核，功耗有效降低，而性價(jià)比得以提高。多核DSP的最大優(yōu)勢(shì)體現(xiàn)在功耗和芯片面積上，然而將多種處理器集成在到單顆芯片上之后的解決方案，其功率至少降低1/3，板級(jí)空間減少2/3，成本也降低2/3，與此同時(shí)，執(zhí)行效率、數(shù)字信號(hào)處理能力的優(yōu)勢(shì)更是無(wú)與倫比。

　　德州儀器半導(dǎo)體技術(shù)（上海）有限公司通用DSP業(yè)務(wù)發(fā)展經(jīng)理鄭小龍強(qiáng)調(diào)，面向超級(jí)嵌入式集成系統(tǒng)的需求，集成多種處理器核心的單片系統(tǒng)（SOC），并且具有更大程度的軟件可編程性，必將是DSP架構(gòu)的未來(lái)發(fā)展趨勢(shì)。

　　有鑒于此，各大半導(dǎo)體該如何發(fā)力，打造自己的拳頭方案呢？鄭小龍指出，想要滿足客戶對(duì)DSP在性能、價(jià)格、功耗、面試時(shí)間等全方面的需求，軟硬兼施是關(guān)鍵。從市場(chǎng)發(fā)布角度來(lái)說(shuō)，從DM388到DMVA3再到DM383，TI 可以給客戶提供最快的解決方案，主要源于以下四方面：1）差異化：不再做簡(jiǎn)單的IP攝像頭，而是能幫助客戶提供更差異化的產(chǎn)品給他的客戶；2）軟件支持：軟件上做到共通使用，比如做了DM388的攝像機(jī)，希望搭載智能功能，那么通過(guò)用DMVA3，就可以把智能部分加在388軟件上從而實(shí)現(xiàn)對(duì)智能的攝像機(jī)的支持了；3）執(zhí)行力：通過(guò)研發(fā)、銷售等方面的有效執(zhí)行力，實(shí)現(xiàn)更快的上市時(shí)間。4）管腳兼容：通過(guò)一個(gè)板子可以做出不同的產(chǎn)品出來(lái)。因?yàn)橛布羌嫒莸?，軟件增加智能DMVA3就等于加上智能功能，所以軟件也可以很快實(shí)現(xiàn)升級(jí)。

　　9. 英特爾Edison與可穿戴

　　在今年美國(guó)拉斯維加斯開(kāi)幕的全球消費(fèi)電子展（CES）上，英特爾CEO科再奇（Brian Krzanich）發(fā)表了主題演講，宣布英特爾在智能可穿戴設(shè)備領(lǐng)域的系列新產(chǎn)品計(jì)劃，其中包括專為可穿戴設(shè)備設(shè)計(jì)的新平臺(tái)Edison。

　　科再奇去年5月正式接替歐德寧，出任英特爾CEO。他此前是英特爾COO，在這家芯片巨人效力了超過(guò)三十年。這是科再奇首次作為英特爾CEO的身份出現(xiàn)在CES的舞臺(tái)上。

　　Edison是基于去年9月發(fā)布的Quark芯片技術(shù)的新計(jì)算平臺(tái)，僅有一張普通的SD卡大小。這個(gè)平臺(tái)是基于22納米技術(shù)，內(nèi)置WiFi與藍(lán)牙連接功能，并擁有靈活可拓展I/O功能，支持Linux和開(kāi)源軟件，適用于超小型和低功耗的廣泛物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備、智能消費(fèi)產(chǎn)品以及可穿戴設(shè)備。

　　Edison將于今年年中上市。在Edison平臺(tái)的背后，英特爾中國(guó)研究院進(jìn)行了長(zhǎng)達(dá)四年的研發(fā)。

　　為了展示Edison的技術(shù)適用場(chǎng)景，科再奇現(xiàn)場(chǎng)演示了數(shù)款基于Edison平臺(tái)的智能設(shè)備，其中包括智能耳機(jī)、智能耳塞、智能水杯、無(wú)線充電碗、智能嬰兒監(jiān)控衣以及智能3D打印等。這些設(shè)備是基于英特爾的參考設(shè)計(jì)所打造，具體相關(guān)產(chǎn)品還要由合作伙伴開(kāi)發(fā)制造。

　　內(nèi)嵌Edison平臺(tái)的智能水杯則可以通過(guò)WiFi聯(lián)網(wǎng)，通過(guò)內(nèi)置的Led燈顯示用戶心情、天氣狀態(tài)等各種信息。用戶可以通過(guò)手機(jī)或者平板，將各種應(yīng)用載入智能水杯，實(shí)現(xiàn)各項(xiàng)可擴(kuò)展功能。

　　為了進(jìn)一步推動(dòng)智能可穿戴設(shè)備的研發(fā)，科再奇還宣布與著名時(shí)尚品牌Barneys紐約、美國(guó)時(shí)裝設(shè)計(jì)師協(xié)會(huì)（CFDN）以及Opening Ceremony等時(shí)尚界公司進(jìn)行戰(zhàn)略合作。其中英特爾提供技術(shù)，Opening Ceremony負(fù)責(zé)設(shè)計(jì)研發(fā)，而B(niǎo)arneys紐約將負(fù)責(zé)營(yíng)銷與銷售渠道。此外，英特爾還將攜手美國(guó)時(shí)裝設(shè)計(jì)師協(xié)會(huì)，推動(dòng)技術(shù)開(kāi)發(fā)者與時(shí)尚設(shè)計(jì)師的互動(dòng)，將尖端科技與生活時(shí)尚緊密關(guān)聯(lián)。

　　科再奇還宣布設(shè)立獎(jiǎng)金130萬(wàn)美元的可穿戴設(shè)備挑戰(zhàn)賽，鼓勵(lì)公司與個(gè)人基于英特爾的Edison等技術(shù)研發(fā)各種智能可穿戴設(shè)備，推進(jìn)可穿戴設(shè)備的實(shí)用性、電池續(xù)航、工業(yè)設(shè)計(jì)等方面發(fā)展。

　　此前，英特爾旗下投資機(jī)構(gòu)英特爾投資已經(jīng)投資了兩家可穿戴設(shè)備公司，分別是智能眼鏡Recon以及健康類智能手表Basic。據(jù)瑞士信貸預(yù)計(jì)，未來(lái)兩到三年，智能可穿戴設(shè)備的全球市場(chǎng)規(guī)模將從目前的30億美元猛增到500億美元。

　　10. 融合

　　近幾年，搭乘新興市場(chǎng)（智能工業(yè)、物聯(lián)網(wǎng)等）和先進(jìn)半導(dǎo)體技術(shù)快速發(fā)展先機(jī)，F(xiàn)PGA憑借其性能優(yōu)勢(shì)不斷入侵并蠶食著DSP市場(chǎng)，以 Altera和Xilinx主導(dǎo)的PLD廠商在各領(lǐng)域攻城拔寨勢(shì)如破竹，喜訊頻傳。“FPGA將取代DSP”之聲日盛。這無(wú)疑撩動(dòng)著傳統(tǒng)DSP大廠的敏感神經(jīng)，德州儀器（TI）、CEVA、飛思卡爾、Microchip、ADI和NXP等早已紛紛表示了自己對(duì)于DSP技術(shù)未來(lái)發(fā)展的信心。

　　現(xiàn)實(shí)情況是，由于成本和功耗等原因，在特別大量的應(yīng)用中通常都沒(méi)有FPGA，但可編程的DSP卻是不可缺少的?？偟膩?lái)說(shuō)，由于產(chǎn)品生命周期越來(lái)越短，通過(guò)軟件手段實(shí)現(xiàn)更多的功能應(yīng)是設(shè)計(jì)者的主要思路。由于FPGA技術(shù)的快速提升，功耗及成本的逐步下降，同一片F(xiàn)PGA通過(guò)不同的編程數(shù)據(jù)產(chǎn)生不同的電路功能，使得FPGA在通信、數(shù)據(jù)處理、網(wǎng)絡(luò)、儀器、工業(yè)控制、軍事和航空航天等DSP傳統(tǒng)應(yīng)用領(lǐng)域也得到了更多的應(yīng)用。已有FPGA廠商表示，隨著功耗和成本的進(jìn)一步降低并伴隨著性能的提升，F(xiàn)PGA 還將進(jìn)入更多的應(yīng)用領(lǐng)域。

　　隨著摩爾定律的進(jìn)一步推進(jìn)，半導(dǎo)體技術(shù)將更多晶體管集成到FPGA中，在提高其性能的同時(shí)進(jìn)一步降低自身功耗。那么，DSP又是如何在高性能與低功耗之間尋求最佳平衡點(diǎn)的？

　　Microchip為了避免和TI的C2000系列DSP直接競(jìng)爭(zhēng)，他們把旗下的dsPIC系列DSP芯片叫做DSC，其實(shí)還是DSP芯片，而且他們一直在推出下新品。還有飛思卡爾、ADI、NXP他們還都有生產(chǎn)DSP，只是他們爭(zhēng)不過(guò)TI的專用DSP。主要一點(diǎn)還是發(fā)現(xiàn)難以與FPGA芯片抗衡。這里又引出了FPGA這個(gè)技術(shù)，說(shuō)到這個(gè)，或許FPGA才是DSP的真正敵人。有人說(shuō)融合，那么，F(xiàn)PGA與DSP兩個(gè)小伙伴，會(huì)走向哪里？

　　融合之路——FPGA與DSP，會(huì)走向哪里？

　　實(shí)際上，F(xiàn)PGA區(qū)別于ASIC設(shè)計(jì)，屬于硬件設(shè)計(jì)的范疇，ASIC是硬件全定制，F(xiàn)PGA是硬件半定制。具體來(lái)說(shuō) ASIC整個(gè)電路都由工程師設(shè)計(jì)，用多少資源設(shè)計(jì)多少資源，一般多用于產(chǎn)品設(shè)計(jì)；FPGA資源事先由廠商給定，并提供不同系列的FPGA芯片，工程師可以在給定資源下做硬件設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)。

　　DSP主要用于處理信號(hào)，實(shí)現(xiàn)算法。特點(diǎn)是多級(jí)流水，可以加快數(shù)據(jù)處理的速度。開(kāi)發(fā)環(huán)境主要是C語(yǔ)言，可以說(shuō)DSP應(yīng)用的范圍更專DSP的設(shè)計(jì)可以理解為軟件設(shè)計(jì)，工程師師不需要太了解DSP的結(jié)構(gòu)。

　　FPGA平臺(tái)也好，抑或DSP平臺(tái)也罷，主要是給設(shè)計(jì)者提供了一個(gè)硬件平臺(tái)，開(kāi)發(fā)的核心還是需要獨(dú)立的應(yīng)用設(shè)計(jì)和高效的算法設(shè)計(jì)，所以設(shè)計(jì)者應(yīng)該處理好工具的掌握和具體設(shè)計(jì)的區(qū)別。但是不可忽視的是，DSP+FPGA處理系統(tǒng)正廣泛應(yīng)用于復(fù)雜的信號(hào)處理領(lǐng)域。在雷達(dá)信號(hào)處理、數(shù)字圖像處理等領(lǐng)域中，信號(hào)處理的實(shí)時(shí)性至關(guān)重要。由于FPGA芯片在大數(shù)據(jù)量的底層算法處理上的優(yōu)勢(shì)及DSP芯片在復(fù)雜算法處理上的優(yōu)勢(shì)，DSP+FPGA的實(shí)時(shí)信號(hào)處理系統(tǒng)的應(yīng)用越來(lái)越廣泛。

　　事實(shí)上，除開(kāi)強(qiáng)大的LOGIC功能，F(xiàn)PGA內(nèi)部可以定制軟核CPU、DSP甚至是多個(gè)，也有集成硬核的，輕松實(shí)現(xiàn)SOPC系統(tǒng)。其靈活性及功能甚至要強(qiáng)過(guò)DSP。這點(diǎn)在系統(tǒng)設(shè)計(jì)的初期優(yōu)點(diǎn)非常明顯，當(dāng)嘗試一個(gè)解決方案失敗的時(shí)侯，通常不用去修改PCB板或接口，只是修改FPGA內(nèi)部的系統(tǒng)構(gòu)建方式及軟件。節(jié)省很多時(shí)間和金錢。但是與此同時(shí)，它存在一個(gè)致命缺點(diǎn)，價(jià)格高昂。

　　短期來(lái)看，兩者結(jié)合使用更常見(jiàn)；長(zhǎng)遠(yuǎn)來(lái)看，融合是大趨勢(shì)。FPGA與DSP，這兩個(gè)技術(shù)的芯片將會(huì)合二為一，甚至可以這么說(shuō)，在長(zhǎng)遠(yuǎn)來(lái)看，它們或許都會(huì)消亡，更高端的技術(shù)將會(huì)帶來(lái)芯片領(lǐng)域的質(zhì)的飛躍，如今年XMOS宣稱其推出八核可編程嵌入式SoC，誰(shuí)又能否定它不是燎原之初的星星之火呢。
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