2013年，表面總體波瀾壯闊的嵌入式系統(tǒng)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?

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(gòu)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?嘗試著看看如下提出的這些關(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)。現(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)?

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。

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)(IntelligentEmbeddedSystem)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，SiliconLabs挾基于ARMCortex-M0+處理器的全球最節(jié)能32位MCU-EFM32ZeroGecko，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。

SiliconLabs亞太地區(qū)MCU資深市場(chǎng)經(jīng)理彭志昌表示，EFM32ZeroGeckoMCU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，EFM32MCU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，SiliconLabs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(gòu)EnergyMicro，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。SiliconLabs新型EFM32ZeroGeckoMCU具有非常有競(jìng)爭(zhēng)力的價(jià)格(達(dá)到十萬片采購(gòu)量時(shí)，單價(jià)僅為0.49美元起)，此舉亦可望拉高SiliconLabs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.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)AndyGothard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。

5.SoCFPGA

SoCFPGA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?gòu)膯屋S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，SoCFPGA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SoCFPGA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)。

SoCFPGA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3DIC技術(shù)，藉此大幅提升SoCFPGA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“SmarterSolution”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)SoCFPGA，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20nmSoCFPGA.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。

6.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?

德州儀器用DSP業(yè)務(wù)發(fā)展經(jīng)理鄭小龍指出，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)。