英特爾：專攻嵌入式領(lǐng)域 視頻技術(shù)是重點(diǎn)

    “嵌入式應(yīng)用與傳統(tǒng)電腦應(yīng)用相比有很多不同之處，這給我們帶來(lái)了很多研究上的需求，也給我們帶來(lái)了很大的商業(yè)機(jī)會(huì)�！庇⑻貭栔袊�(guó)研究院院長(zhǎng)方之熙博士表示英特爾中國(guó)研究院將分工承擔(dān)嵌入式應(yīng)用的前瞻性研究任務(wù)。在英特爾信息技術(shù)峰會(huì)期間，方之熙博士就嵌入式市場(chǎng)需求、傳統(tǒng)技術(shù)所面臨的挑戰(zhàn)、處理器架構(gòu)爭(zhēng)論以及超摩爾定律等熱點(diǎn)話題接受了記者的采訪。

    記者：英特爾中國(guó)研究院將承擔(dān)嵌入式應(yīng)用的前瞻性研究任務(wù)，那么你們是如何看待全球嵌入式市場(chǎng)的？

    方之熙：近些年，全球嵌入式市場(chǎng)正在經(jīng)歷顯著增長(zhǎng)。2008年，全球消費(fèi)電子市場(chǎng)的規(guī)模為3352億美元。預(yù)計(jì)從2008年到2016年，該市場(chǎng)的年復(fù)合增長(zhǎng)率為5%。在消費(fèi)電子市場(chǎng)中，手持式設(shè)備市場(chǎng)非常龐大，2008年達(dá)到1650億美元。與此同時(shí)，一些新興市場(chǎng)，如車載嵌入式市場(chǎng)、三維電視市場(chǎng)的增長(zhǎng)都非�？�。這為IT行業(yè)提供了獨(dú)特的增長(zhǎng)機(jī)會(huì)。

    從區(qū)域市場(chǎng)看，中國(guó)是全球最大、增長(zhǎng)最快的手持式/消費(fèi)電子/嵌入式市場(chǎng)。例如，在2009到2013年期間，IPTV用戶數(shù)的年復(fù)合增長(zhǎng)率全球?yàn)?1%，中國(guó)卻達(dá)到48%。在2010年到2016年間，汽車信息娛樂(lè)系統(tǒng)（IVI）出貨量年復(fù)合增長(zhǎng)率，全球?yàn)?%，中國(guó)卻達(dá)到26%；從2010年到2014年，智能手機(jī)出貨量年復(fù)合增長(zhǎng)率全球?yàn)?9%，但中國(guó)達(dá)到24.5%。與此同時(shí)，中國(guó)政府一直倡導(dǎo)高科技產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。例如，最近中國(guó)政府采取強(qiáng)有力的舉措來(lái)推動(dòng)三網(wǎng)融合，這是全球第一個(gè)采取這一行動(dòng)的國(guó)家。而這一舉動(dòng)也帶來(lái)了非常多的可研究性的課題�？梢哉f(shuō)，中國(guó)具備非常好的做嵌入式互聯(lián)網(wǎng)的環(huán)境。因此，我們英特爾中國(guó)研究院選擇了嵌入式應(yīng)用作為主攻的方向。這也可以讓我們更好地實(shí)現(xiàn)“立足于中國(guó)，服務(wù)于中國(guó)（by China for China）”的宗旨。

    記者：英特爾在電腦領(lǐng)域有著很強(qiáng)大的實(shí)力。從你們的角度看，嵌入式產(chǎn)品與傳統(tǒng)電腦產(chǎn)品有哪些主要的差異？嵌入式應(yīng)用對(duì)傳統(tǒng)的電腦技術(shù)提出哪些挑戰(zhàn)？

    方之熙：嵌入式市場(chǎng)的需求與普通IT或電腦的市場(chǎng)需求確實(shí)有很大的差異。嵌入式市場(chǎng)高度分化，每個(gè)產(chǎn)品的定義都不同；競(jìng)爭(zhēng)激烈，產(chǎn)品的價(jià)格非常敏感；此外，嵌入式產(chǎn)品對(duì)耗電的要求很高，并需要隨時(shí)隨地的互聯(lián)。基于這些市場(chǎng)特點(diǎn)，嵌入式方案應(yīng)該是定制化的集成方案，出貨量小，但上市時(shí)間要非常快，受價(jià)格/能耗的驅(qū)動(dòng)，一定要考慮互聯(lián)性。而這些特點(diǎn)和方案的特殊性也帶來(lái)了很多研究上的需求，對(duì)現(xiàn)有技術(shù)提出了挑戰(zhàn)。

    我們把挑戰(zhàn)歸納為幾點(diǎn)：在應(yīng)用層面上，新興嵌入式應(yīng)用與算法對(duì)技術(shù)的要求很高，因?yàn)榍度胧綉?yīng)用變化快，具有多樣性特點(diǎn)，應(yīng)用程序如何在各種各樣的嵌入式設(shè)備上都能夠運(yùn)行是一個(gè)很大的挑戰(zhàn)；在通信層面上，嵌入式互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)是無(wú)處不在的，它需要應(yīng)用和服務(wù)保持持續(xù)的連接性，這就要求我們要有效地應(yīng)用網(wǎng)絡(luò)帶寬；在系統(tǒng)軟件層面，要求編程環(huán)境和操作系統(tǒng)要適應(yīng)大范圍應(yīng)用、快速開(kāi)發(fā)等需求；在硬件架構(gòu)層面，如何利用靈活最優(yōu)的可重用部件將系統(tǒng)集成在一起是一個(gè)挑戰(zhàn)；在輸入輸出層面，嵌入式系統(tǒng)有與傳統(tǒng)電腦有很大的區(qū)別，例如傳感器可能成為一個(gè)重要的界面，因此如何快速結(jié)合新添加的嵌入式外圍組件也是一個(gè)不小的挑戰(zhàn)。當(dāng)然，這些挑戰(zhàn)也給我們帶來(lái)了很大的商業(yè)機(jī)會(huì)。

    記者：針對(duì)這些嵌入式應(yīng)用的挑戰(zhàn)，英特爾中國(guó)研究院將參與并開(kāi)展哪些研究工作？

    方之熙：從短期來(lái)看，我們英特爾中國(guó)研究院的研究重點(diǎn)有幾下幾部分：首先，在嵌入式應(yīng)用研究方面，無(wú)論電視、車載信息娛樂(lè)系統(tǒng)還是醫(yī)療設(shè)備，這些設(shè)備都需要視頻技術(shù)。我們看到人臉識(shí)別與物體檢測(cè)、視頻檢測(cè)與分析算法、三維建模等技術(shù)都有著廣泛的應(yīng)用技術(shù)需求。但嵌入式系統(tǒng)的運(yùn)算能力比一般的電腦要低，因此，在算法和應(yīng)用上要進(jìn)行更多的研究。其次，在互聯(lián)嵌入式系統(tǒng)研究方面，我們會(huì)把重點(diǎn)放在交互式視頻系統(tǒng)，例如交互式的電視應(yīng)用上。第三，在嵌入式系統(tǒng)軟件研究方面，我們的重點(diǎn)在內(nèi)存優(yōu)化上。嵌入式系統(tǒng)的存儲(chǔ)器與一般系統(tǒng)的存儲(chǔ)器系統(tǒng)有很大差別，如何去管理和優(yōu)化它，是我們的一個(gè)課題。第四，在嵌入式平臺(tái)架構(gòu)研究方面，我們要找到最佳的系統(tǒng)架構(gòu)進(jìn)行視頻加速分析等。

    記者：在嵌入式市場(chǎng)，基于ARM的產(chǎn)品越來(lái)越多。與此同時(shí)，很多人認(rèn)為X86架構(gòu)進(jìn)入新興嵌入式市場(chǎng)面臨很多挑戰(zhàn)。你認(rèn)為X86要解決哪些問(wèn)題？

    方之熙：關(guān)于架構(gòu)的爭(zhēng)論，很久以前就開(kāi)始了。在上世紀(jì)80年代，市場(chǎng)上有10多家公司提出了不同的硬件系統(tǒng)架構(gòu)。因此，那時(shí)不同硬件系統(tǒng)、不同指令集之間的爭(zhēng)論就開(kāi)始了。后來(lái)又出現(xiàn)了RISC和CISC架構(gòu)之間的爭(zhēng)論。再后來(lái)是PowerPC與X86之間的爭(zhēng)論�，F(xiàn)在，我想大家關(guān)注的X86和ARM之間的爭(zhēng)論。

    從技術(shù)上來(lái)看，指令系統(tǒng)與處理器的性能和功耗有一定的關(guān)系，但不是絕定性的關(guān)系。這讓我想起在多年以前，業(yè)界對(duì)CISC和RISC的大爭(zhēng)論中，有一個(gè)理論認(rèn)為CISC架構(gòu)的指令集太復(fù)雜了，不可能實(shí)現(xiàn)一些復(fù)雜的服務(wù)，而只有RISC才能夠?qū)崿F(xiàn)。但對(duì)于我們做處理器的人來(lái)說(shuō)，架構(gòu)雖然有影響，但不是決定性影響。因?yàn)椋�人們同樣有辦法讓CISC指令集實(shí)現(xiàn)那些復(fù)雜服務(wù)。類似的，今天，對(duì)于嵌入式系統(tǒng)來(lái)說(shuō)，功耗和成本是最重要的因素。ARM在嵌入式系統(tǒng)中應(yīng)用較為廣泛，但并不意味著其他的指令集就不能或做不到。我感覺(jué)一個(gè)處理器在嵌入式領(lǐng)域的應(yīng)用是否可以取得成功，最重要的還是產(chǎn)業(yè)鏈，也就是生態(tài)系統(tǒng)，包括軟件、應(yīng)用等等。這也是我們研究院的課題所涉及到的。

    記者：今天，業(yè)界除了談?wù)撃�爾定律以外，也越�?lái)越多地談?wù)摗俺�摩爾定律（More Than Moore’s）”，你怎么看待“超摩爾定律”？“超摩爾定律”需要很多不同的技術(shù)，例如射頻、混合信號(hào)和傳感器等等。對(duì)于這些技術(shù)，英特爾是自己開(kāi)發(fā)，還是與其他嵌入式半導(dǎo)體企業(yè)合作呢？

    方之熙：2000年以前，業(yè)界沿著摩爾定律往下走。伴隨著半導(dǎo)體技術(shù)的發(fā)展，處理器集成度不斷提高，主頻也不斷增加，處理器的性能也就提高了。到了2002年或2003年，芯片的集成度仍然可以提高，但業(yè)界遇到了功耗，特別是靜態(tài)功耗的挑戰(zhàn)。因此，業(yè)界需要解決在半導(dǎo)體集成度增加的同時(shí)，如何讓功耗保持在合理的水平上。這個(gè)挑戰(zhàn)，英特爾解決得很好，我們采用了高介電材料技術(shù)。

    接下來(lái)，摩爾定律還能不能繼續(xù)走下去？因?yàn)樵偻�下走，芯片特征尺寸與分子的大小就差不多了。目前，業(yè)界一方面仍然按照摩爾定律不斷走下去，當(dāng)然也涌現(xiàn)出很多技術(shù)來(lái)解決所出現(xiàn)的各種問(wèn)題。另一方面也是現(xiàn)在正在做的，就是三維堆棧技術(shù)，這一技術(shù)已經(jīng)用在存儲(chǔ)器產(chǎn)品上了。之所以研發(fā)和應(yīng)用這個(gè)技術(shù)，一是為了解決功耗問(wèn)題，二是因?yàn)閺哪撤N意義上說(shuō)，性能對(duì)于某些嵌入式系統(tǒng)已經(jīng)夠用了。

    在這個(gè)問(wèn)題上，英特爾，包括英特爾研究院的態(tài)度是開(kāi)放的，因?yàn)檫@是整個(gè)產(chǎn)業(yè)界面臨的問(wèn)題。其實(shí)，我們現(xiàn)在很多芯片中的IP模塊就是采用第三方的，這是一個(gè)共贏的局面，將來(lái)也一定是采用共贏的發(fā)展模式。