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背景:與嵌入式相關的解決方案已廣泛用於許多領域,其中包括工業、電信、信息家電、醫療電子、儀器儀錶、汽車電子、航空航天,這是最快的發展,最主要的應用和最有前途的技術之一。這意味著它已經滲透到我們生活的每一個方麵。未來嵌入式技術的發展趨勢是什麼?有關的人才應嚮哪個方嚮發展?根據受訪者的反饋意見,我們來討論這些話題。
曹介龍
愛特梅爾亞太區戰略
營銷總監
Mike Kendrick
萊迪思半導體公司
軟件營銷總監
趙輝
富士通半導體(上海)有限公司 資深産品工程師
金宇傑
恩智浦半導體大中華區
市場總監
受訪者:曹介龍 愛特梅爾亞太區戰略營銷總監
1.您認為嵌入式技術發展的難點和機遇在哪裏?
答:嵌入式應用在技術和市場預期兩方麵過去都一直快速發展,而現在的發展速度更越來越快。因此,“上市時間”和適應新的技術趨勢一直是嵌入式係統開發人員麵對的挑戰。此外,市場也不斷要求嵌入式係統的尺寸大幅減小、性能更快、可靠、功耗和係統成本降低很多。這些挑戰的存在,為愛特梅爾這樣的嵌入式解決方案公司提供了極好的機會,因為愛特梅爾能夠因應不同的應用和市場趨勢,提供多種精選微控製器 (MCU) 內核架構,例如,具有高集成度、極低功耗和低成本的AVR MCU器件;基於ARM® Cortex™-M3、ARM926EJ™和ARM7TDMI®處理器的AT91SAM Flash MCU器件,並提供容量高達1MB的閃存選件,以及高達200MHz的運作頻率。為了實現性能最大化,創新的DMA和存儲器實施方案更可在釋放處理器用於應用程序之餘,實現高速數據傳送。
2.您認為一家公司如果希望在嵌入式技術領域有很好的發展,需要具備哪些方麵的能力?
答:要在嵌入式技術領域取得成功,企業必需能夠克服和應對上述挑戰,即“上市時間”和新技術趨勢的適應性挑戰。此外,企業應當在嵌入式係統的多種核心技術方麵擁有公司內部的專有技術,例如數字信號處理、電容式觸摸和不同類型的傳感器輸入等先進用戶界麵,智能功率管理,以及有線和無線兩種方式的不同類型數據通信。最後,企業必需在硬件和軟件方麵進行創新,最重要的是生成用於其目標應用和市場的自有IP。
3. 未來哪些應用領域會是嵌入式技術蓬勃發展的市場?
答:我們認為嵌入式技術蓬勃發展的關鍵應用包括有電容式觸摸和觸摸屏、汽車、醫療、傳感器、嵌入式無線網絡、聯網照明、智能電池和智能能源。
4. 您如何看待多核嵌入式處理器技術的發展?
答:多內核嵌入式處理器技術一直是很多人關註的領域之一,由於業界要求更高的性能,同時大幅降低功耗,因此多內核概念自然日趨流行。然而,確實需要多內核架構並從中獲益的嵌入式應用僅僅佔整個嵌入式市場中相對較小的一部分。所以我們認為市場對於多內核方案的需求可能增加,但是大多數嵌入式應用將仍然採用單核解決方案,原因在於單核方案易於開發,而且在大多數情況下可以節省成本。
5. 貴公司的嵌入式産品有哪些技術優勢?
答:愛特梅爾嵌入式解決方案提供了各種各樣的高效率集成式設計,擁有公認的先進技術,以及適合現今先進應用的突破性創新。愛特梅爾以數十年的經驗和行業領導地位為基礎,提供經驗證的AVR、AT89LP、MCS-51等架構,以及AT91SAM 基於ARM 的Flash MCU和eMPU解決方案,具有低功耗、高速連接、最佳的數據帶寬和豐富的接口支持。
愛特梅爾的解決方案備有廣泛的配置選項,可讓開發人員針對全部應用類型來設計完整的係統解決方案。愛特梅爾微控製器還支持電容式觸摸技術的無縫集成,以實現按鍵、滑塊和轉盤功能。
此外,愛特梅爾還提供完整的IEEE 802.15.4兼容和ZigBee®認證的嵌入式無線解決方案係列。這些方案都基於愛特梅爾豐富的RF收發器、AVR和ARM微控製器,以及單芯片無線微控製器係列。無論客戶的市場或産品為何,愛特梅爾都可以提供根據客戶當前和未來需求而量身度做的理想解決方案。
6. 您認為嵌入式技術的發展對於嵌入式人才提出了哪些要求?
答:現在,許多嵌入式技術工程師/設計人員主要關註的是削減成本。然而,蘋果公司的故事再次嚮人們證實,“創新”是在這個領域取得成功的關鍵。設計人員往往更關註現有設計所增加的額外成本,而不著意他們可為終端用戶增添的價值。隻要鼓足勇氣並為現有設計推出全新的概念,將會為終端用戶甚至設計人員本身帶來驚喜。
受訪者:趙輝 富士通半導體(上海)有限公司 資深産品工程師
1. 您認為嵌入式技術發展的難點和機遇在哪裏?
答:嵌入式技術發展至今,嵌入式係統是集軟件、硬件於一體的高可靠性係統,嵌入式係統麻雀雖小,五髒俱全,軟件除操作係統外,還需有完成嵌入式係統功能的應用軟件;硬件除了CPU外,還需有外圍電路支持,微處理器、微控製器、DSP已構成嵌入式係統硬件的基礎。市場需求仟變萬化,冇有統一的架構,軟、硬件需要各種各樣的組合,技術密集,市場容量大。對於嵌入式技術來說既是難點同時也是機遇。對於CPU來說冇有統一構架,開發技術也各不相同。導緻工程師開發以及升級都會遇到各種各樣的難題,工程師也不可能掌握所有的嵌入式構架平臺,所以如何推動標準化、平臺化的嵌入式産品,讓工程師能夠快速、熟練應用就成為了供應商的最大難點。同樣對於供應商來說機遇是並存的,誰能提供標準化的嵌入式技術,使得嵌入式係統開發更簡單,誰就能在未來的市場中佔有一席之地。
2.您認為一家公司如果希望在嵌入式技術領域有很好的發展,需要具備哪些方麵的能力?
答:創新與完備的技術支持能力是在嵌入式技術領域發展的必備能力。
冇有創新的技術很快就會被市場所淘汰,要跟上市場的變化就要有自身特色的産品推嚮市場,否則很快就會淹冇在衆多同類型的産品中。富士通半導體推出的基於ARM Cortex M3內核的FM3係列産品,雖然使用的是ARM通用內核,但是富士通半導體立足於多年的MCU開發經驗,將多功能串口(Multifunction serial interface)和多功能定時器融入其中,可以通過簡單的寄存器設置就可以配置串口類型(UART/IIC/SIO)、數量以及定時器類型(PPG/PWM/PWC),給工程師開發産品極大的靈活性,而且對於後續的産品升級以及産品平臺化的開發提供了更大的空間。
一款好的産品要贏得市場,完善技術支持當然也是不可或缺的,工程師在開發嵌入式係統過程中,如何能快速上手,夠簡單、方便的調試達到設計指標就需要供應商提供完善的技術支持。工程師開發過程中碰到問題能快速有效的解決,就會得到工程師的認可,同時在互動的過程中工程師也會反饋很多意見和建議,對於後續的支持都是不可多得第一手資料,也是鞭策供應商的不斷前進的動力。
3. 未來哪些應用領域會是嵌入式技術蓬勃發展的市場?
答:隨著微電子技術與計算機技術的發展,微控製芯片的功能越來越強大,而嵌入式的設備也逐漸出現在人們的日常生活中,各種信息家電、網絡設備、工業儀器儀錶、汽車電子等。
在國內三網融合的背景下,網絡設備、信息家電已經越來越被重視,嵌入式技術未來在這些相關行業必然也會大行其道。
工業儀器儀錶、汽車電子等行業近年來也得到了長足的發展,産品升級換代也更加快速,工程師也願意接受更多、更方便的嵌入式方案,同時對嵌入式産品也提出了更多的要求。所以嵌入式産品供應商在工業儀器儀錶、汽車電子等行業將持續加大投入,必將對這些行業有更大的推動力,這是一種非常有效的相互促進的模式。
4.您如何看待多核嵌入式處理器技術的發展?
答:MCU的技術發展一直以來都是圍繞著“高頻率”、“低功耗”等關鍵詞展開。但隨著一些應用係統需求的進一步發展,傳統的單核MCU顯然不能滿足這些應用的設計要求,於是多核技術應運而生。相比單核,雙核MCU在運行和支持多工程序,處理多任務時性能一般都能保持在30%左右的提升。顯然多核MCU勢必在一些多任務、視頻解碼等領域有一定的性能優勢,多核MCU也有利於提高係統性能,優化外圍組件。現今的市場會根據功能、應用不斷的細分,所以對於處理器來說也將有更多更細的要求,所以多核嵌入式處理器必將會在未來的有更多適合市場需求的組合,滿足市場不同的需求。
5. 貴公司的嵌入式産品有哪些技術優勢?
答:富士通半導體有著幾十年的嵌入式産品的研發與生産經驗,無論是在數字視頻解碼、汽車電子,還是網絡通信、工業控製都得到了市場的廣泛認可。富士通在成都設置了研發中心,本地化的設計研發團隊更加貼近本地市場,對市場的需求也能夠更快的反應,推出適合市場的産品。
並且富士通半導體為客戶提供客製化的定製服務,可以根據客戶嵌入式係統的要求定製嵌入式産品。富士通的從8位到32位的8FX、16FX、32FR自有內核産品,到全係列ARM通用內核産品,為客戶提供了更加有效、更具性價比的解決方案。
嵌入式係統是以應用為中心,軟、硬件可裁減,適應應用係統對功能、成本、體積、功能等要求的專用係統,所以技術支持在如今競爭激烈的嵌入式産品市場中變得尤為重要,富士通很早就認識到了技術支持是贏得市場信任必備的手段,在成都、上海、香港都建立了專業的應用工程師團隊,並在每一個辦事處、分公司都設有經驗豐富的現場支持工程師,對於客戶的需求可以做到快速反應。提供給客戶的不僅僅是單一的MCU、嵌入式處理器,而是包括底層驅動、應用層軟件等的全套服務。
6. 您認為嵌入式技術的發展對於嵌入式人才提出了哪些要求?
答:嵌入式CPU+嵌入式操作係統+關鍵應用=嵌入式係統的核心技術,所以對於嵌入式人才來說不但要了解應用,而且需要對嵌入式軟、硬件都有足夠的了解,這樣才能在最終應用中選擇合適的開發環境、達到預期指標,並有更高的性價比。如果隻是懂得軟件或者硬件開發,工程師在項目的研發過程中,可能會由於對於操作係統、硬件開發不熟悉導緻開發繁瑣或者預期不足,而拖延研發進度,甚至項目失敗。
另外,嵌入式係統技術可以不受控製,有創新空間,所以創新的能力也是未來嵌入式人才必不可少的能力之一。
所以有創新的思維、過硬的技術,是嵌入式人才必備的素質。
受訪者:Mike Kendrick 萊迪思半導體公司 軟件營銷總監
人物簡介
:Mike有超過15年的實時嵌入式係統,EDA工具和可編程邏輯方麵的經驗。他擁有維多利亞大學的(數學/計算機)學士學位。滑鐵盧大學的數學碩士(組合數學與優化)學位和西安大略大學 Richard Ivey商學院的工商管理碩士學位。
1. 您認為嵌入式技術發展的難點和機遇在哪裏?
答:最大的挑戰是需要不斷地改善調試和性能分析工具,以幫助設計人員快速構建具有最佳性能/成本比的穩定的嵌入式係統。
2. 您認為一家公司如果希望在嵌入式技術領域有很好的發展,需要具備哪些方麵的能力?
答:係統架構是實現硬件和軟件適當平衡的關鍵,以滿足係統級性能目標,同時也能滿足嵌入式係統(“到處可見的智能係統”) 廣泛應用的嚴格的成本目標(許多情況下是功耗)。
3. 未來哪些應用領域會是嵌入式技術蓬勃發展的市場?
答:由於採用嵌入式技術,變得 “智能”的應用將不斷增多。一個關鍵的增長領域將是智能電網,在整個一天中使電源可以更有效地使用/分配。智能電網的智能設備不僅會在低需求的時間(如夜間對電動車的電池充電)消耗功率,而且還回饋功率到電網(即在高峰需求時間,電動車的電池嚮電網提供功率) 。在整個一天期間平滑需求的方法降低了高峰期所需的投資資本。
4. 您如何看待多核嵌入式處理器技術的發展?
答:萊迪思並未強調多核嵌入式處理器。我們認為我們自己的軟核,LatticeMico8和LatticeMico32能夠很好地為我們的客戶和他們的應用服務。
5. 貴公司的嵌入式産品有哪些技術優勢?
我們提供的LatticeMico8和LatticeMico32處理器為開放源代碼,當與可編程功能相結合時,用戶將具有很大的靈活性。我們的係統構建工具能夠使用戶非常迅速地將微控製器與非標準的外圍設備(包括用戶定義的組件)組合在一起,這些無法在分立的微控製器中找到。我們的嵌入式産品針對我們的FPGA結構進行了優化,它們以低成本實現了優異的性能。
6. 您認為嵌入式技術的發展對於嵌入式人才提出了哪些要求?
隨著時間的推移,對能夠調整硬件和軟件組合的結構模式將會有更多的需求。今天,這項工作處於一個基本的水準。在未來將會更加完美,從而提高嵌入式産品的性能/成本比。
受訪者:金宇傑 恩智浦半導體大中華區市場總監
人物簡介
:金宇傑出先生是恩智浦半導體多重市場産品事業部在大中華區市場總監。恩智浦半導體2006年10月從皇家飛利浦分離而出的全新半導體公司。在這一職位上,金宇傑先生主要負責帶領和管理一個由專業應用及技術市場工程師所組成的團隊,對現有及全新的多重市場半導體産品進行市場開拓、規劃、 實施、評估及跟蹤管理,並最終在客戶項目中實現設計導入的目標。
金宇傑先生擁有超過13年在半導體行業的經驗。在2003年11月加入飛利浦半導體之前,他於1997年6月至2003年11月任職於索尼香港有限公司,先後擔任助理銷售經理以及銷售和市場經理職位,負責索尼半導體産品在中國的銷售和産品推廣。在此之前,金宇傑先生在S.megga (HK) Telecommunications Limited擔任項目工程師,主要負責針對歐美市場的無線電産品的設計和開發。
金宇傑先生畢業於大連理工大學, 持有電子工程學學士學位。
1.您認為嵌入式技術發展的難點和機遇在哪裏?
答:嵌入式係統是一個有著廣泛應用和發展前景的技術,它通常包括構成軟件的基本運行環境的硬件和操作係統兩部分。與其它係統研發的要求不同,嵌入式係統要更多的考慮靈活性和可重組性。
嵌入式係統發展的難點在於:在軟件應用方麵大量的應用程序和算法上,整合出高效性和可連接性以及需要適用範圍廣泛的平臺以應對更複雜的應用要求;而對係統硬件則要求更低的功耗,更強的運算能力,更豐富的外設接口,接口要有快速整合新外圍設備的能力。另一挑戰就是在性能提高的同時還要將成本降低。
恩智浦的MCU的開發正是遵循以上理念去推出他的産品的。
2.您認為一家公司如果希望在嵌入式技術領域有很好的發展,需要具備哪些方麵的能力?
答:如何抓住機遇開發出好技術,如何在商業變化的過程中抓住商業機會,是非常值得思考的。機遇總是會降臨那些具有深刻技術基礎,敏銳的市場洞察力的企業。 嵌入式係統涵蓋了多種技術, 微處理器是嵌入式係統中重要的硬件之一。作為一家生産微控製器生産企業,要想在嵌入式領域獲得好的發展,他需要具備優異的集成芯片的開發能力,具有創新能力,並能提供相互兼容寬廣的産品線,除了這些硬件設備之外,能夠提供優良的生態支持係統顯得尤為重要。快速將市場需求反應到新一代産品設計中的能力也是重要的能力之一。除此之外,現代工程師同時也關註價格與開發環境,以及供貨保障與貨期。對嵌入式係統而言,提供更多的靈活性與可重複性是獲得成功的要素之一。
3.未來哪些應用領域會是嵌入式技術蓬勃發展的市場?
答:隨著物聯網,移動互聯網,人工智能化普及化,嵌入式係統的應用領域覆蓋航天、航空、交通、網絡、電子、通訊、金融、智能電器、智能建築、儀器儀錶、工業自動控製、數控機床、掌上型電腦、智能IC卡、公共交通收費係統、保健産品等等各種領域。
4.您如何看待多核嵌入式處理器技術的發展?
答:從對嵌入式微處理器技術的發展趨勢看,低功耗、高運算能力是未來的發展趨勢,多核嵌入式處理器的技術正是為迎合此需求而生。針對不同的應用,多核技術也可分為對稱多核,非對稱多核。其開發難點在於如何共享內部資源,有效的通訊及對外設進行有效的控製。但多核處理技術給嵌入式開發工程師同時提供了更靈活的方法和發揮的空間去完成其個性化的産品。
5.貴公司的嵌入式産品有哪些技術優勢?
答:恩智浦是ARM在微處理器市場唯一一個基於Cortex-M0, Cortex-M3和Cortex-M4處理器的合作夥伴。同時恩智浦也是唯一一個對基於ARM32位處理器有發展藍圖的主要微控製器生産商。恩智浦在對客戶從8/16位架構過渡到32位ARM微控製器的過程中,實現了提供最廣泛的MCU選擇的承諾,這是恩智浦MCU所達到的一個重要裏程碑。
恩智浦基於Cortex-M0、Cortex-M3和Cortex-M4處理器係列的微控製器産品組合有很多獨有的特點,外圍設備和不同的存儲器選擇。基於高效能的Cortex-M0處理器的LPC1100係列産品是業內最低功耗及5mm2微小封裝技術的代錶。同時,恩智浦還提供基於業內最高主頻Cortex-M3的微控製器,例如支持快速原型開發工具mbed並廣受歡迎的LPC1700係列和主頻高達150MHz的LPC1800係列。恩智浦還將為Cortex-M4處理器提供了獨創的非對稱雙核數字信號控製器LPC4000。無論是簡單的微控製器、先進的數字信號控製器(DSC),還是專用的應用處理器,恩智浦ARM係列微控製器為用戶提供了更多的性能選擇 要在MCU市場立足,要在硬件和軟件兩個方麵下工夫。硬件有兩個方麵:一是製成工藝,二是模擬接口技術,如ADC、RF功能、I/O功能,各廠商設計都有獨到之處。而NXP在高性能模擬接口方麵,可以做到非常低的運行功耗,非常出色。而在軟件方麵,因軟件涉及很多算法,包括一些優化的驅動程序等。這方麵的區別對整體性能提升可産生完全不同的效果。比如太陽能發電管理,需要有最大功率追蹤管理程序、驅動程序、CAN收發等,這樣可非常方便工程師設計和開發。這是實現差異化的兩個主要方麵。
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