嵌入式领域的“2014”
2014/6/13 10:59:37
2013年，表面总体波澜壮阔的嵌入式技术领域深层，也每每暗流涌动。得益于智能手机与平板电脑消费领域的强劲带动，处理器红遍2013年;FPGA与DSP较劲依旧，ASIC与ASSP近年来在FPGA咄咄逼人浩荡声势之下，偶尔穿插其中算是小插曲。不容忽视的是，具备高度个人定制逻辑电路运算结构优势，挟主流高端半导体工艺突破20nm/28nm关口，FPGA功耗与成本双双有所回落，为其拓疆DSP、MCU、ASIC与ASSP市场占得先机;MCU/微处理器的爆发更多意义为体现在下半年物联网和可穿戴设备的比翼双飞效应带动，传统工业与消费领域也贡献了可观市场份额。实际上，MCU大戏尤其引人注目在于其“内忧外患”困境。外有FPGA逻辑器件大军压境，内有32位MCU、8位MCU、16位MCU各自为战，大有一统江山，大战一触即发之势。FPGA、MCU、DSP、处理器的融合大势呢?还有ARM架构、x86架构、MIPS以及其他Atmel的AVR、MicroChip的PIC以及合泰的HT等自主嵌入式架构呢?
要生存则必须时刻战斗。为巩固和提升自身在各自领域影响力，知名厂商或追加研发投资，或并购快速加强技术产品线，或挥军新领域等，每一次策略变动都预示着机遇和冒险!嵌入式业者带着带着或悲或喜的复杂心态，被时间这只大手由2013年不由自主地翻过崭新的2014年。2014年，我们该关注什么?尝试着看看如下提出的这些关键词，或许有所助益。
1.国产单片机
众所周知，现在市场上的MCU仍是国外和台湾品牌大行其道，国产MCU份额还很小，且均集中在8位MCU，属于低端市场。现如今，国外厂商纷纷推出低价32位MCU，意欲取代8位单片机市场。猛浪来袭，国产MCU究竟走向何处?是否8位单片机真的会被32位单片机取代呢?国内厂商又当如何应对?
尽管32位MCU是大势所趋，大多数人仍然看好8位MCU，认为其不可能被取代。较为主要的一个原因是，从操作上来讲，8位MCU相对简单，对于小产品而言较为合适。况且，一些低端产品用不了太多性能，倘若用32位MCU，性能过剩的同时还会加大功耗，反而得不偿失。
有网友表示，“目前在做移动电源，用到的都是国产MCU。这些单片机都是OTP(一次性编程)形式的程序存储器，不适合学习，只适合工业化，可以做得很便宜。”就目前市场而言，与16位、32位应用市场不同，8位MCU仍有出路，国产单片机在电表、计量等工控领域做的较为成功，抢占了一定的市场份额;国内厂商如宏晶、芯海、海尔以及深联华等也一致获得肯定及好评。把8位MCU做好，生产增强版，提高速度的同时使用方便，必定能在重重竞争下突围而出。
还有网友指出，“前两年16位、32位MCU(微处理器)一度大热，让人感到8位MCU的地位岌岌可危，似乎将被前者取代。然而经过了一个阶段的发展，情况却并非如此。8位MCU目前仍然是MCU市场的主力军，虽然增幅有一定降低，但其市场规模还在增长。各大MCU厂商也都在加强对8位MCU市场的推广力度，这使该市场的竞争更趋白热化。”该网友进一步表示，当世界大头陆续退市，抢占高阶市场时，一批国内的半导体企业正在雄起，工艺和资源对细分市场的响应做得越来越到位，整个市场也不会像2000年那样被台系横扫。
2.节能32位MCU
MCU厂商大举圈地争食物联网(IoT)市场大饼。值此万物联网与可穿戴设备商机崛起之际，机器对机器(M2M)设备与智能化嵌入式系统(Intelligent Embedded System)出货量亦快速激增，并带动低功耗的MCU需求，不仅为MCU厂商带来可观的应用商机，亦促使MCU产品规格快速演进。有鉴于此，Silicon Labs挟基于ARM Cortex-M0+处理器的全球最节能32位MCU - EFM32 Zero Gecko，可望成征服物联网与可穿戴设备等电池供电型应用的攻城利器。
Silicon Labs亚太地区MCU资深市场经理彭志昌表示，EFM32 Zero Gecko MCU具有业界最成熟的能耗管理系统，它包括五种能耗模式，这使得应用能够保持在最佳能耗模式，而花费尽可能短的时间在耗能较多的工作模式。在掉电模式时，电流消耗更是小于20nA.此外，EFM32 MCU具有2μs待机模式唤醒时间，进一步减少了功耗。
随着物联网市场规模迅速扩大，以及各国政府戮力部署智能电网和智能能源基础设施之下，高效能、节能的处理和无线连接技术重要性将更加突显，成为带动具备低功耗功能的连接设备需求走强的主要动能之一。
有鉴于此，Silicon Labs瞄准物联网应用对于低功耗微控制器的庞大需求，已于早前宣布并购Energy Micro，藉此掌握低功耗32位元微控制器产品线及相关核心技术，准备在物联网与智能能源市场攻城掠地。物联网市场需要低功耗的基于Cortex-M0+的MCU，并且要能同时节省能耗和系统成本。Silicon Labs新型EFM32 Zero Gecko MCU具有非常有竞争力的价格(达到十万片采购量时，单价仅为0.49美元起)，此举亦可望拉高Silicon Labs其MCU市占，并带动节能型MCU风潮兴起，届时唯有能推出节能高整合与微型化方案的MCU芯片商才有机会在此一市场脱颖而出。
3.马达控制
随着制造业向智能化加速转型，工业4.0已上升为德国的国家战略。我们关注到，德国提出工业4.0，美国提出“先进制造业国家战略计划”，我国也在推进传统制造业的转型与升级。在这样的大背景下，传统的电机和电机控制行业也正在发生变化。
一场智能工业革命正席卷从工业控制到白家电等所有市场，业界对马达控制要求正在快速增长。马达控制是MCU应用的一项重要领域，可说是服务于我们工作与生活各个面向，但它却也占据了能源消耗中最大的一部分，所以如何更好地提高马达控制的使用效率以实现节能的要求，是当前市场一项主要的挑战。
随着智能工业刮起工业4.0风暴及马达本身设计的不断优化，及其带来相应的控制方式也在转变，这让控制器中的MCU性能需求不断攀升，比如矢量控制，空间磁场定向，坐标分解以及PI调节环路等，这在以前比较常采用8/16位单片机的控制器就已经遇到了性能的瓶颈。
此外，我们也注意到在很多场合，用户希望把一些系统控制的功能与马达控制的功能放在一颗芯片里实现，这样的反馈对于传统的DSP方案也带来了挑战。
4.多核MCU
就全球看来，当前在嵌入式系统应用领域，真正值得称道的嵌入式后起之秀并不多，但作为嵌入式新秀的XMOS公司近期以凌厉的市场攻势，吸引了众多科技专业媒体的关注。可以说，嵌入式市场又加入了一员具备竞争力的悍将。在2013年11月5日的新品发布暨媒体见面会上，XMOS率先发布具有里程碑意义的基于采用eXtended架构的xCORE器件产品中的xCORE-XA系列芯片，凭借其强大的可编程SoC性能，将大幅增强在低成本、低功耗和可编程的市场存在及其竞争力，强力威胁着微处理器(MCU)厂商和FPGA大厂在嵌入式市场的布局。
XMOS公司全球市场总监Andy Gothard在演示xCORE-XA的DEMO.他表示，MCU多核化、低功耗和可编程性能必将成为下一波可编程SoC器件应用发展的强大推动力。
未来的嵌入式系统将需要数以百计的Gops实时计算和Gbps通信带宽，以满足多通道有线/无线射频、数据中心安全设备、嵌入式视觉、Nx100Gbps网络等众多不同产业应用需求。与此同时，这些组件也必须满足严格的功耗要求，并尽可能降低成本。物联网将进一步增加共享、处理和存储的“大数据”的绝对数量。显然，XMOS关注到了这些需求在未来产品战略的重要性，并制定相当明智的决策，以应对全球及中国的巨大市场亟待解决之需求，勇于挑战在该方面强力存在的知名嵌入式厂商和FPGA实力派竞争对手。于是，xCORE-XA可编程八核心SoC芯片便在此大背景下应运而生。XMOS中国区销售经理Wilson透露，当前已经有中国通信设备商进行业务接洽。
5. SoC FPGA
SoC FPGA正日益加速入侵嵌入式系统市占。值此迅猛扩张之势，高性能计算、通信网络、汽车电子、工业等应用领域的技术与功能迅速升级，如为加强汽车安全性，车载通信系统整合视觉系统的整合方案将会大行其道;工业马达亦正快速从单轴控制朝多轴控制演进。微控制器(MCU)、数字信号处理器(DSP)等关键半导体元件已逐渐无法符合性能要求，SoC FPGA趁势崛起。
考虑到2012年的技术亮点，相信最重要的一点是Altera全线28nm的FPGA产品组合，包括分别对应高、中、低端的Stratix、Arria、Cyclone.如以SoC FPGA为代表的高集成、多功能整合，势必成为未来FPGA演进趋势。
SoC FPGA正提供着有着巨大需求的市场价值。业内FPGA竞争厂商Xilinx正尝试透过更先进制程导入TSV和3D IC技术，藉此大幅提升SoC FPGA的整体性能，进一步为FPGA器件创造差异化的市场价值，趁机吞噬嵌入式系统市场。其新一轮“Smarter Solution”风潮更是推波助澜，席卷整个FPGA市场每个细分价值角落。面对着势均力敌的竞争对手咄咄逼人的攻势，Altera有何应对之法?
鉴于此，刘斌表示，针对SoC FPGA，在FPGA行业，集成更多的处理器，乃至集成更多的其他功能是发展趋势。在该方面，Altera领先的地位主要是通过架构上进行创新，在架构上提供一些更优越的特性来实现。
据观察，FPGA双雄均快马加鞭导入台积电20nm SoC FPGA.与此同时，借力英特尔14nm先进工艺技术，Altera晶圆代工策略大转弯，启动多代工厂策略。据分析，此举除了将使得Altera一马当先成为首家采用14nm制造FPGA的厂商，还能确保及时提供符合客户各种性能、功耗所需的产品。
6.多核DSP
在SoC故事不断上演的今天，DSP在向多核转变的同时，SoC化亦是大势所趋。那么在DSP竞技场，半导体厂商又该从哪几个方面来打造自身的核心竞争力?
德州仪器用DSP业务发展经理郑小龙指出，想要满足客户对DSP在性能、价格、功耗、面试时间等全方面的需求，软硬兼施是关键。从市场发布角度来说，从DM388到DMVA3再到DM383，TI可以给客户提供最快的解决方案，主要源于以下四方面：1)差异化：不再做简单的IP摄像头，而是能帮助客户提供更差异化的产品给他的客户;2)软件支持：软件上做到共通使用，比如做了DM388的摄像机，希望搭载智能功能，那么通过用DMVA3，就可以把智能部分加在388软件上从而实现对智能的摄像机的支持了;3)执行力：通过研发、销售等方面的有效执行力，实现更快的上市时间。4)管脚兼容：通过一个板子可以做出不同的产品出来。因为硬件是兼容的，软件增加智能DMVA3就等于加上智能功能，所以软件也可以很快实现升级。
要生存则必须时刻战斗。为巩固和提升自身在各自领域影响力，知名厂商或追加研发投资，或并购快速加强技术产品线，或挥军新领域等，每一次策略变动都预示着机遇和冒险!嵌入式业者带着带着或悲或喜的复杂心态，被时间这只大手由2013年不由自主地翻过崭新的2014年。2014年，我们该关注什么?尝试着看看如下提出的这些关键词，或许有所助益。
1.国产单片机
众所周知，现在市场上的MCU仍是国外和台湾品牌大行其道，国产MCU份额还很小，且均集中在8位MCU，属于低端市场。现如今，国外厂商纷纷推出低价32位MCU，意欲取代8位单片机市场。猛浪来袭，国产MCU究竟走向何处?是否8位单片机真的会被32位单片机取代呢?国内厂商又当如何应对?
尽管32位MCU是大势所趋，大多数人仍然看好8位MCU，认为其不可能被取代。较为主要的一个原因是，从操作上来讲，8位MCU相对简单，对于小产品而言较为合适。况且，一些低端产品用不了太多性能，倘若用32位MCU，性能过剩的同时还会加大功耗，反而得不偿失。
有网友表示，“目前在做移动电源，用到的都是国产MCU。这些单片机都是OTP(一次性编程)形式的程序存储器，不适合学习，只适合工业化，可以做得很便宜。”就目前市场而言，与16位、32位应用市场不同，8位MCU仍有出路，国产单片机在电表、计量等工控领域做的较为成功，抢占了一定的市场份额;国内厂商如宏晶、芯海、海尔以及深联华等也一致获得肯定及好评。把8位MCU做好，生产增强版，提高速度的同时使用方便，必定能在重重竞争下突围而出。
还有网友指出，“前两年16位、32位MCU(微处理器)一度大热，让人感到8位MCU的地位岌岌可危，似乎将被前者取代。然而经过了一个阶段的发展，情况却并非如此。8位MCU目前仍然是MCU市场的主力军，虽然增幅有一定降低，但其市场规模还在增长。各大MCU厂商也都在加强对8位MCU市场的推广力度，这使该市场的竞争更趋白热化。”该网友进一步表示，当世界大头陆续退市，抢占高阶市场时，一批国内的半导体企业正在雄起，工艺和资源对细分市场的响应做得越来越到位，整个市场也不会像2000年那样被台系横扫。
2.节能32位MCU
MCU厂商大举圈地争食物联网(IoT)市场大饼。值此万物联网与可穿戴设备商机崛起之际，机器对机器(M2M)设备与智能化嵌入式系统(Intelligent Embedded System)出货量亦快速激增，并带动低功耗的MCU需求，不仅为MCU厂商带来可观的应用商机，亦促使MCU产品规格快速演进。有鉴于此，Silicon Labs挟基于ARM Cortex-M0+处理器的全球最节能32位MCU - EFM32 Zero Gecko，可望成征服物联网与可穿戴设备等电池供电型应用的攻城利器。
Silicon Labs亚太地区MCU资深市场经理彭志昌表示，EFM32 Zero Gecko MCU具有业界最成熟的能耗管理系统，它包括五种能耗模式，这使得应用能够保持在最佳能耗模式，而花费尽可能短的时间在耗能较多的工作模式。在掉电模式时，电流消耗更是小于20nA.此外，EFM32 MCU具有2μs待机模式唤醒时间，进一步减少了功耗。
随着物联网市场规模迅速扩大，以及各国政府戮力部署智能电网和智能能源基础设施之下，高效能、节能的处理和无线连接技术重要性将更加突显，成为带动具备低功耗功能的连接设备需求走强的主要动能之一。
有鉴于此，Silicon Labs瞄准物联网应用对于低功耗微控制器的庞大需求，已于早前宣布并购Energy Micro，藉此掌握低功耗32位元微控制器产品线及相关核心技术，准备在物联网与智能能源市场攻城掠地。物联网市场需要低功耗的基于Cortex-M0+的MCU，并且要能同时节省能耗和系统成本。Silicon Labs新型EFM32 Zero Gecko MCU具有非常有竞争力的价格(达到十万片采购量时，单价仅为0.49美元起)，此举亦可望拉高Silicon Labs其MCU市占，并带动节能型MCU风潮兴起，届时唯有能推出节能高整合与微型化方案的MCU芯片商才有机会在此一市场脱颖而出。
3.马达控制
随着制造业向智能化加速转型，工业4.0已上升为德国的国家战略。我们关注到，德国提出工业4.0，美国提出“先进制造业国家战略计划”，我国也在推进传统制造业的转型与升级。在这样的大背景下，传统的电机和电机控制行业也正在发生变化。
一场智能工业革命正席卷从工业控制到白家电等所有市场，业界对马达控制要求正在快速增长。马达控制是MCU应用的一项重要领域，可说是服务于我们工作与生活各个面向，但它却也占据了能源消耗中最大的一部分，所以如何更好地提高马达控制的使用效率以实现节能的要求，是当前市场一项主要的挑战。
随着智能工业刮起工业4.0风暴及马达本身设计的不断优化，及其带来相应的控制方式也在转变，这让控制器中的MCU性能需求不断攀升，比如矢量控制，空间磁场定向，坐标分解以及PI调节环路等，这在以前比较常采用8/16位单片机的控制器就已经遇到了性能的瓶颈。
此外，我们也注意到在很多场合，用户希望把一些系统控制的功能与马达控制的功能放在一颗芯片里实现，这样的反馈对于传统的DSP方案也带来了挑战。
4.多核MCU
就全球看来，当前在嵌入式系统应用领域，真正值得称道的嵌入式后起之秀并不多，但作为嵌入式新秀的XMOS公司近期以凌厉的市场攻势，吸引了众多科技专业媒体的关注。可以说，嵌入式市场又加入了一员具备竞争力的悍将。在2013年11月5日的新品发布暨媒体见面会上，XMOS率先发布具有里程碑意义的基于采用eXtended架构的xCORE器件产品中的xCORE-XA系列芯片，凭借其强大的可编程SoC性能，将大幅增强在低成本、低功耗和可编程的市场存在及其竞争力，强力威胁着微处理器(MCU)厂商和FPGA大厂在嵌入式市场的布局。
XMOS公司全球市场总监Andy Gothard在演示xCORE-XA的DEMO.他表示，MCU多核化、低功耗和可编程性能必将成为下一波可编程SoC器件应用发展的强大推动力。
未来的嵌入式系统将需要数以百计的Gops实时计算和Gbps通信带宽，以满足多通道有线/无线射频、数据中心安全设备、嵌入式视觉、Nx100Gbps网络等众多不同产业应用需求。与此同时，这些组件也必须满足严格的功耗要求，并尽可能降低成本。物联网将进一步增加共享、处理和存储的“大数据”的绝对数量。显然，XMOS关注到了这些需求在未来产品战略的重要性，并制定相当明智的决策，以应对全球及中国的巨大市场亟待解决之需求，勇于挑战在该方面强力存在的知名嵌入式厂商和FPGA实力派竞争对手。于是，xCORE-XA可编程八核心SoC芯片便在此大背景下应运而生。XMOS中国区销售经理Wilson透露，当前已经有中国通信设备商进行业务接洽。
5. SoC FPGA
SoC FPGA正日益加速入侵嵌入式系统市占。值此迅猛扩张之势，高性能计算、通信网络、汽车电子、工业等应用领域的技术与功能迅速升级，如为加强汽车安全性，车载通信系统整合视觉系统的整合方案将会大行其道;工业马达亦正快速从单轴控制朝多轴控制演进。微控制器(MCU)、数字信号处理器(DSP)等关键半导体元件已逐渐无法符合性能要求，SoC FPGA趁势崛起。
考虑到2012年的技术亮点，相信最重要的一点是Altera全线28nm的FPGA产品组合，包括分别对应高、中、低端的Stratix、Arria、Cyclone.如以SoC FPGA为代表的高集成、多功能整合，势必成为未来FPGA演进趋势。
SoC FPGA正提供着有着巨大需求的市场价值。业内FPGA竞争厂商Xilinx正尝试透过更先进制程导入TSV和3D IC技术，藉此大幅提升SoC FPGA的整体性能，进一步为FPGA器件创造差异化的市场价值，趁机吞噬嵌入式系统市场。其新一轮“Smarter Solution”风潮更是推波助澜，席卷整个FPGA市场每个细分价值角落。面对着势均力敌的竞争对手咄咄逼人的攻势，Altera有何应对之法?
鉴于此，刘斌表示，针对SoC FPGA，在FPGA行业，集成更多的处理器，乃至集成更多的其他功能是发展趋势。在该方面，Altera领先的地位主要是通过架构上进行创新，在架构上提供一些更优越的特性来实现。
据观察，FPGA双雄均快马加鞭导入台积电20nm SoC FPGA.与此同时，借力英特尔14nm先进工艺技术，Altera晶圆代工策略大转弯，启动多代工厂策略。据分析，此举除了将使得Altera一马当先成为首家采用14nm制造FPGA的厂商，还能确保及时提供符合客户各种性能、功耗所需的产品。
6.多核DSP
在SoC故事不断上演的今天，DSP在向多核转变的同时，SoC化亦是大势所趋。那么在DSP竞技场，半导体厂商又该从哪几个方面来打造自身的核心竞争力?
德州仪器用DSP业务发展经理郑小龙指出，想要满足客户对DSP在性能、价格、功耗、面试时间等全方面的需求，软硬兼施是关键。从市场发布角度来说，从DM388到DMVA3再到DM383，TI可以给客户提供最快的解决方案，主要源于以下四方面：1)差异化：不再做简单的IP摄像头，而是能帮助客户提供更差异化的产品给他的客户;2)软件支持：软件上做到共通使用，比如做了DM388的摄像机，希望搭载智能功能，那么通过用DMVA3，就可以把智能部分加在388软件上从而实现对智能的摄像机的支持了;3)执行力：通过研发、销售等方面的有效执行力，实现更快的上市时间。4)管脚兼容：通过一个板子可以做出不同的产品出来。因为硬件是兼容的，软件增加智能DMVA3就等于加上智能功能，所以软件也可以很快实现升级。
投诉建议
提交
查看更多评论
其他资讯
“十二五”完美收官 自动化行业修得丰收时刻
拨开云雾见青天 洗白自动化
智能制造新方案推动我国向制造强国转变
2015年中国制造超强逆天 十大国产化成果盘点
预测2016年10大科技趋势 虚拟现实走主流