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[導(dǎo)讀]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近年來在

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)外和臺(tái)灣品牌大行其道,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,各方高見匯聚于此,讓小編一一為你道來。

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。”就目前市場(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。”該網(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,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)。”故此,未來國(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,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。

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。物聯(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)到十萬片采購量時(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方案也帶來了挑戰(zhàn)。

4.并購與退出

隨著電源IC廠商LXYS集團(tuán)日前以大約5000萬美元的價(jià)格收購了三星的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,預(yù)料接下來將會(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)出貨超過數(shù)千萬顆,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)客戶帶來更多的價(jià)值。

——飛思卡爾未來MCU產(chǎn)品和市場(chǎng)有何布局?

誰也無法否認(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。毫無疑問,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,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,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/無線射頻、數(shù)據(jù)中心安全設(shè)備、嵌入式視覺、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)亦正快速從單軸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)體元件已逐漸無法符合性能要求,SoC FPGA趁勢(shì)崛起。

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)越的特性來實(shí)現(xiàn)。

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)更是無與倫比。

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)布角度來說,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:通過一個(gè)板子可以做出不同的產(chǎn)品出來。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發(fā)制造。

內(nèi)嵌Edison平臺(tái)的智能水杯則可以通過WiFi聯(lián)網(wǎng),通過內(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Barneys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)用中通常都沒有FPGA,但可編程的DSP卻是不可缺少的。總的來說,由于產(chǎn)品生命周期越來越短,通過軟件手段實(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),說到這個(gè),或許FPGA才是DSP的真正敵人。有人說融合,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。具體來說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。開發(fā)環(huán)境主要是C語言,可以說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)用越來越廣泛。

事實(shí)上,除開強(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。

短期來看,兩者結(jié)合使用更常見;長(zhǎng)遠(yuǎn)來看,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,在長(zhǎng)遠(yuǎn)來看,它們或許都會(huì)消亡,更高端的技術(shù)將會(huì)帶來芯片領(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,誰又能否定它不是燎原之初的星星之火呢。

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