x86、ARM爭(zhēng)奪嵌入式市場(chǎng) 軟件將是制勝砝碼

    英特爾正攜凌動(dòng)進(jìn)軍嵌入式市場(chǎng)，與在該市場(chǎng)獲得廣泛應(yīng)用的ARM及相關(guān)DSP平臺(tái)展開激烈的市場(chǎng)爭(zhēng)奪戰(zhàn)。雖然兩大嵌入式平臺(tái)在技術(shù)上各有優(yōu)劣，它們正相互學(xué)習(xí)，彌補(bǔ)自身的不足。但可以肯定的是，未來(lái)，誰(shuí)贏得更廣泛的軟件支持，誰(shuí)將有可能在市場(chǎng)上勝出。

    嵌入式市場(chǎng)展開爭(zhēng)奪

    深圳市海關(guān)的報(bào)關(guān)員將在今年八九月期間用上一種手持報(bào)關(guān)設(shè)備。采用這種便攜設(shè)備，報(bào)關(guān)員不用再像過(guò)去那樣通過(guò)手寫報(bào)關(guān)，而是利用這個(gè)設(shè)備輸入信息，從而實(shí)現(xiàn)無(wú)紙化辦公。未來(lái)，這個(gè)設(shè)備還可能協(xié)助報(bào)關(guān)員在任何地點(diǎn)隨時(shí)報(bào)關(guān)。這款便攜設(shè)備是深圳市索維亞信息技術(shù)有限公司與中國(guó)海關(guān)合作設(shè)計(jì)的一款自動(dòng)報(bào)關(guān)設(shè)備。索維亞是一家獨(dú)立設(shè)計(jì)公司(IDH)，主要提供嵌入式應(yīng)用方案。

    與此同時(shí)，索維亞還在積極進(jìn)行通關(guān)設(shè)備和紅外溫度傳感設(shè)備的立項(xiàng)工作。其中，通關(guān)設(shè)備是一種安裝在汽車上的盒子。當(dāng)汽車通過(guò)海關(guān)時(shí)，該通關(guān)設(shè)備可以通過(guò)Wi-Fi與海關(guān)內(nèi)的基站設(shè)備進(jìn)行互聯(lián)，實(shí)現(xiàn)車輛資料核準(zhǔn)、備案以及繳費(fèi)等工作。未來(lái)，索維亞還計(jì)劃在盒子中加入GPS、媒體播放等功能。而紅外溫度傳感設(shè)備在SARS、H1N1等傳染病的防控中起到很重要的作用。

    這些設(shè)備都選擇了凌動(dòng)Z530作為硬件開發(fā)平臺(tái)�！跋噍^于以前的x86平臺(tái)，凌動(dòng)的功耗較低，沒(méi)有風(fēng)扇，體積小，溫度范圍較寬�！彼骶S亞總經(jīng)理陳應(yīng)朝對(duì)《中國(guó)電子報(bào)》記者談到了選擇凌動(dòng)處理器的原因，“而且，熟悉x86平臺(tái)的人很多，軟件開發(fā)較為容易，可以縮短開發(fā)周期。這些產(chǎn)品的開發(fā)周期在6個(gè)月到9個(gè)月之間，這對(duì)于民營(yíng)企業(yè)來(lái)說(shuō)非常重要�！�

    索維亞是英特爾在嵌入式市場(chǎng)的合作伙伴之一。種種跡象表明，英特爾正高度關(guān)注工業(yè)、汽車和醫(yī)療等嵌入式應(yīng)用，這一市場(chǎng)將在2011年達(dá)到百億美元。

    而在這個(gè)市場(chǎng)上，實(shí)際使用量非常龐大的嵌入式開發(fā)平臺(tái)是ARM和相關(guān)DSP處理平臺(tái)。目前，ARM產(chǎn)品一年在全球的出貨量就高達(dá)40億個(gè)。ARM和相關(guān)DSP處理平臺(tái)以低功耗、小尺寸和某些獨(dú)特的計(jì)算能力著稱，廣泛用于手機(jī)、消費(fèi)電子、安防、工業(yè)儀表、便攜式醫(yī)療以及車載設(shè)備等應(yīng)用。英特爾在產(chǎn)品技術(shù)上的變革以及對(duì)上述市場(chǎng)的強(qiáng)力介入，使兩者之間不可避免地展開了爭(zhēng)奪戰(zhàn)。

    兩大平臺(tái)不斷融合

    雖然兩大平臺(tái)都有各自突出的特點(diǎn)，但兩者都在學(xué)習(xí)對(duì)方先進(jìn)的地方，彌補(bǔ)自己的不足。

    一方面，英特爾正在努力降低x86產(chǎn)品的功耗�！傲鑴�(dòng)顛覆了以往x86架構(gòu)采取的很多模式，把功耗從過(guò)去PCCPU的70W～80W，降低到現(xiàn)在的2W�！标悜�(yīng)朝說(shuō)。他進(jìn)一步分析說(shuō)，凌動(dòng)在設(shè)法保持了速度、計(jì)算能力和應(yīng)用等優(yōu)勢(shì)的前提下，簡(jiǎn)化了自己的架構(gòu)。例如，它將CPU與內(nèi)存之間的數(shù)據(jù)交換帶寬從過(guò)去的256bit降到凌動(dòng)Z530的128bit。凌動(dòng)還借鑒手機(jī)低功耗外設(shè)接口技術(shù)，在Z530中加入了3組SDIO接口，不僅改善了外設(shè)擴(kuò)充的性能，還大幅度降低了自身的功耗。而且，未來(lái)通過(guò)進(jìn)一步提高集成度，設(shè)計(jì)單芯片平臺(tái)，采用下一代工藝節(jié)點(diǎn)，例如32nm技術(shù)，x86還會(huì)持續(xù)縮小與ARM或相關(guān)DSP平臺(tái)在功耗上的差距。

    與此同時(shí)，英特爾還在設(shè)法改善產(chǎn)品的可靠性。有專家認(rèn)為穩(wěn)定性出問(wèn)題與英特爾的BIOS有關(guān);也有專家認(rèn)為這與x86系統(tǒng)過(guò)于龐大，要兼容很多東西有關(guān)。但無(wú)論是哪種情況，我們看到英特爾正在學(xué)習(xí)ARM的底層技術(shù)，并簡(jiǎn)化自己的系統(tǒng)，同時(shí)更加重視對(duì)工業(yè)操作系統(tǒng)的支持，來(lái)改善產(chǎn)品的可靠性。

    另一方面，ARM和相關(guān)DSP平臺(tái)也在加強(qiáng)對(duì)操作系統(tǒng)的支持，并簡(jiǎn)化設(shè)計(jì)的難度，減少重復(fù)開發(fā)的工作�！澳壳癆RM以及相關(guān)DSP對(duì)操作系統(tǒng)的支持已經(jīng)不像以前那么單薄了，對(duì)WindowsCE和Linux的支持都不錯(cuò)，資源的獲取也比較成熟，客戶不需要從最底層開始做起。因此，客戶遇到的開發(fā)障礙不像以前那么大了�！钡轮輧x器(TI)的增值分銷商合眾達(dá)電子技術(shù)有限公司的研發(fā)部經(jīng)理段立鋒說(shuō)，“而且，德州儀器和其他廠商，基本上采用了ARM+DSP的模式。這樣應(yīng)用和處理分得比較開，DSP用來(lái)處理一些特色應(yīng)用。不同平臺(tái)由不同的模塊組成。而在外圍方面，客戶稍微做一些裁剪或增加，就可以做成不同的完整系統(tǒng)。這與嵌入式PC的差距已經(jīng)不是很大了�！�

    與此同時(shí)，DSP廠商也在努力降低客戶更換平臺(tái)時(shí)所遇到的風(fēng)險(xiǎn)。過(guò)去，更換DSP嵌入式平臺(tái)意味著客戶的軟件多多少少都要修改。但德州儀器目前已經(jīng)非常注重這方面的問(wèn)題了。最近，德州儀器推出的C674x和OMAP-L138處理器，就把產(chǎn)品系列做成有不同主頻的DSP，或DSP+ARM的產(chǎn)品，這些產(chǎn)品管腳相互兼容。這樣，應(yīng)用時(shí)根據(jù)不同的項(xiàng)目選擇不同的型號(hào)去處理，軟件和硬件改動(dòng)都不是很大，用起來(lái)很方便。此外，他們還加強(qiáng)了系統(tǒng)接口和網(wǎng)絡(luò)接口。新產(chǎn)品提供SATA、uPP、EMAC以及USBPHY等連接選項(xiàng)。

    軟件創(chuàng)造最終價(jià)值

    兩大平臺(tái)相互學(xué)習(xí)，似乎將殊途同歸�！皟烧咭呀�(jīng)有一些融合。”段立鋒表示，“有一天，當(dāng)兩者做得差不多了，也許應(yīng)用的交叉會(huì)更多。不同的人會(huì)選擇不同的方案。”“將來(lái)，可能是用英特爾的平臺(tái)也可以，用ARM的平臺(tái)也可以。但有一點(diǎn)很重要，硬件只不過(guò)是一個(gè)軀殼，軟件才是產(chǎn)生價(jià)值的靈魂�！睆V州致遠(yuǎn)電子有限公司周立功說(shuō)，“你的項(xiàng)目會(huì)不會(huì)有競(jìng)爭(zhēng)力，并不取決于你采用的是英特爾還是ARM，我認(rèn)為取決于你的Designin，也就是你軟件的價(jià)值，還有你的商業(yè)模式、生態(tài)環(huán)境和創(chuàng)新的功能。在這方面，蘋果的成功就是一個(gè)例子�！薄拔蚁喈�(dāng)同意上述的說(shuō)法，這就是我們說(shuō)的創(chuàng)新。所謂的創(chuàng)新包括商業(yè)模式的創(chuàng)新、產(chǎn)品的創(chuàng)新和應(yīng)用的創(chuàng)新，這些都非常重要�！标悜�(yīng)朝說(shuō)，“我們今天都是站在巨人的肩膀上前行，一個(gè)idea出來(lái)，一個(gè)創(chuàng)新出來(lái)了，附加值產(chǎn)生了，這個(gè)附加值很可能就是軟件帶來(lái)的�！�

    因此，反過(guò)來(lái)說(shuō)，哪個(gè)架構(gòu)贏得了最多軟件廠商的支持，哪個(gè)架構(gòu)將在這場(chǎng)嵌入式市場(chǎng)爭(zhēng)奪戰(zhàn)中勝出。

    x86、ARM/DSP技術(shù)細(xì)節(jié)各有優(yōu)劣

    兩大嵌入式平臺(tái)體系關(guān)注的工業(yè)、醫(yī)療領(lǐng)域等嵌入式市場(chǎng)，有著明確的演進(jìn)趨勢(shì)。這些市場(chǎng)的產(chǎn)品正在向小型化、便攜式、低功耗以及網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)等方向發(fā)展。此外，性能上的持續(xù)更新也不可或缺。而針對(duì)這些演進(jìn)趨勢(shì)，x86和ARM平臺(tái)各有所長(zhǎng)。

    在功耗方面，凌動(dòng)Z530的功耗在2W左右。但ARM和其他嵌入式平臺(tái)，例如德州儀器最新的C674x和OMAP-L138處理器，功耗在0.4W左右。顯然，x86在功耗上還要進(jìn)一步改進(jìn)。

    從兩者的尺寸來(lái)看，凌動(dòng)的主板有名片大小，但C674x和OMAP-L138處理器的主板尺寸只有1/2甚至1/3名片大小。

    而在聯(lián)網(wǎng)性能方面，由于凌動(dòng)是從PC的CPU傳承下來(lái)的x86產(chǎn)品，對(duì)各種網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的支持都很好。ARM或相關(guān)DSP平臺(tái)對(duì)網(wǎng)絡(luò)的支持還要具體問(wèn)題具體分析。如果客戶所開發(fā)的設(shè)備中有操作系統(tǒng)，那么ARM或相關(guān)DSP平臺(tái)在聯(lián)網(wǎng)功能上的開發(fā)難度不大，因?yàn)轵?qū)動(dòng)是現(xiàn)成的，整合起來(lái)還算方便。但如果系統(tǒng)中沒(méi)有操作系統(tǒng)，例如，聲音和圖像等特定的處理，由于功能簡(jiǎn)單，不需要操作系統(tǒng)，那么，聯(lián)網(wǎng)功能的開發(fā)就要麻煩多了。

    在性能方面，二者各有引以為豪的技術(shù)特色。一方面，傳統(tǒng)觀點(diǎn)認(rèn)為，x86產(chǎn)品屬于較高性能的產(chǎn)品，ARM的性能屬于中低端。凌動(dòng)Z530的主頻是1.6GHz。雖然ARM在去年宣布推出A9，最高主頻可以達(dá)到2GHz，但今天市場(chǎng)上常被提及的ARM或其他嵌入式平臺(tái)的高處理速度仍然在1GHz左右。而另一方面，一般認(rèn)為英特爾做通用平臺(tái)，適合處理定點(diǎn)化的數(shù)據(jù)，例如網(wǎng)絡(luò)、圖像以及存儲(chǔ)等，而在某些方面的性能會(huì)輸給DSP。例如，DSP中有并行處理、累加計(jì)算，更適合工業(yè)和醫(yī)療領(lǐng)域中大批量的數(shù)據(jù)處理，像H.264的壓縮、小波變換等。x86平臺(tái)針對(duì)這些數(shù)據(jù)的處理，難度會(huì)比較大。但凌動(dòng)的擁躉認(rèn)為，既然ARM可以加上DSP去處理某些應(yīng)用，凌動(dòng)也完全可以通過(guò)加上相應(yīng)的DSP來(lái)處理特定的應(yīng)用。

    在軟件支持方面，ARM雖然已經(jīng)支持WindowsCE，但在支持的程度上與凌動(dòng)還存在一些細(xì)微的差別。從一些應(yīng)用，如網(wǎng)絡(luò)游戲、銀行轉(zhuǎn)賬中都能夠感到，ARM還需要不斷完善軟件支持力度。

    除了這些技術(shù)細(xì)節(jié)，由于x86的傳承性，熟悉x86的人很多，客戶的實(shí)際接受度更高。