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技術(shù)頻道

ARM嵌入式主板之路

短短幾年,中國嵌入式產(chǎn)業(yè)發(fā)展迅猛,ARM嵌入式的異軍突起,讓嵌入式應(yīng)用的領(lǐng)域更加日益廣闊,同時ARM嵌入式正在成為帶動IT產(chǎn)業(yè)新增長點,其主要應(yīng)用在兩個不同的領(lǐng)域,一個就是消費類電子行業(yè),該行業(yè)發(fā)展非常迅猛,另外一個,就是中國的工業(yè)控制領(lǐng)域。在中國工業(yè)控制領(lǐng)域,與國民生產(chǎn)、通訊、醫(yī)療、航天、交通相關(guān)的嵌入式應(yīng)用持續(xù)快速增長,同時隨著智能設(shè)備終端應(yīng)用市場的快速發(fā)展,ARM嵌入式產(chǎn)品不斷深入人們的日常生活,并推動終端產(chǎn)品的智能水平不斷提升。工業(yè)和日常智能化終端對嵌入式系統(tǒng)提供的持續(xù)需求,使得嵌入式系統(tǒng)產(chǎn)業(yè)在前所未有的機(jī)遇下快速地發(fā)展。

在市場對嵌入式產(chǎn)品的需求連續(xù)增長的同時,對嵌入式系統(tǒng)的技術(shù)要求也逐步攀升,低成本、高穩(wěn)定性、高速度、低攻耗的產(chǎn)品是各廠商選擇嵌入式系統(tǒng)產(chǎn)品最主要的出發(fā)點,由此導(dǎo)致的對產(chǎn)品技術(shù)需求方向的變化值得關(guān)注。未來嵌入式系統(tǒng)產(chǎn)業(yè)將出現(xiàn)怎樣的發(fā)展趨勢?中國嵌入式廠商怎樣抓住產(chǎn)業(yè)快速發(fā)展機(jī)會,把握產(chǎn)業(yè)變革中的主流趨勢,成為各大產(chǎn)商的紛紛思考的問題。從8位單片機(jī)發(fā)展到16位的X86架構(gòu)PC/104主板和32位的ARM單片機(jī),嵌入式市場的不斷發(fā)展正逐步向人們揭示其主流的發(fā)展趨勢:

我總結(jié)了如下:

未來嵌入式系統(tǒng)必將三分天下。8位單片機(jī)作為最低端產(chǎn)品始終會占據(jù)一定的地位。32位的X86繼續(xù)在拼殺中占據(jù)主流。16位的X86逐漸將在整個行業(yè)發(fā)展中淡出。X86系統(tǒng)最后都會逐漸靠近低功耗。能源緊缺的今天,這個是必然趨勢。作為計算機(jī)行業(yè)領(lǐng)航者X86,在高端和低端領(lǐng)域都將占據(jù)一定的地位,但是其低端領(lǐng)域正在被ARM 這種32位的單片系統(tǒng)逐漸吞噬。而高端的X86系統(tǒng),也會在未來的不斷受到挑戰(zhàn)。

ARM為什么作為后來者具備這樣的挑戰(zhàn)實力呢?

一、高可靠性、高穩(wěn)定性

在工業(yè)控制領(lǐng)域,性能穩(wěn)定可靠是自動控制最基本的要求,嵌入式系統(tǒng)應(yīng)用環(huán)境廣泛,從辦公環(huán)境到復(fù)雜的工業(yè)環(huán)境下都有嵌入式產(chǎn)品的身影,特別是在一些特殊的應(yīng)用領(lǐng)域,如軍工、超高低溫環(huán)境、復(fù)雜的電磁環(huán)境下,對嵌入式產(chǎn)品的穩(wěn)定性能要求更高。ARM工業(yè)系統(tǒng)有著很特殊的優(yōu)勢。第一,ARM作為單芯片系統(tǒng),幾乎只需要極少的外圍電路就可以讓功能順利進(jìn)行,大家都知道,越是簡單的系統(tǒng),越穩(wěn)定。相對于X86的南北橋來講,SOC的ARM是簡單的。第二,穩(wěn)定的系統(tǒng),除了要有穩(wěn)定的硬件外,還需要有穩(wěn)定的軟件,嵌入式操作系統(tǒng),作為單一功能的操作系統(tǒng),勢必問題出現(xiàn)的少。特別是在人工干預(yù)非常少的領(lǐng)域,出問題的幾率幾乎微乎其微。深圳市英貝德科技致力于ARM工業(yè)控制設(shè)備的開發(fā),至今為止已經(jīng)有6個年頭,不斷的創(chuàng)新與探索中,已經(jīng)有幾款這樣的工業(yè)主板量產(chǎn)??蛻舴从城∏∽C明了ARM的高可靠性和高穩(wěn)定性。

二、運算速度快、開發(fā)周期短

8位單片機(jī)因其CPU運算速度有限只能處理簡單的程序,由于其處理能力的限制,一直以來作為低端產(chǎn)品應(yīng)用在非常有限的領(lǐng)域,因此難以更多的參與和分享市場規(guī)模擴(kuò)大帶來的應(yīng)用領(lǐng)域的擴(kuò)展,而基于ARM架構(gòu)的高端主板由于其運算速度大幅度提升在新興應(yīng)用領(lǐng)域大顯身手,據(jù)介紹,英貝德科技的ARM主板均為主頻200兆以上的主板,能夠滿足絕大多數(shù)工業(yè)控制和智能終端設(shè)備對主板的要求。而其他低端的X86(RDC80186相關(guān))運算速度有限的主板在市場上的競爭力已經(jīng)非常微弱。

市場是迅息萬變的,如果不能在短期內(nèi)開發(fā)出產(chǎn)品推向市場,面臨的可能是產(chǎn)品過時的尷尬,在選型階段,開發(fā)工程師們經(jīng)常面臨著上級要求時間內(nèi)完成任務(wù)的壓力,因此,產(chǎn)品的開發(fā)速度快慢成為客戶需求的焦點之一,據(jù)了解,在一般情況下,如果對產(chǎn)品功能沒有非常特殊的要求,基于ARM架構(gòu)的主板的硬件開發(fā)周期一般在3個月內(nèi),后續(xù)的軟件可能會持續(xù)更長時間。如果采用英貝德已經(jīng)開發(fā)完成的產(chǎn)品,那么幾乎你只需要關(guān)注你的軟件即可。英貝德科技在嵌入式ARM嵌入式主板領(lǐng)域內(nèi),正在既往開來,逐漸開發(fā)出符合市場需求的ARM嵌入式主板EAC系列。大大降低了研發(fā)的成本和加快了客戶產(chǎn)品研發(fā)的速度。

三、強(qiáng)大的擴(kuò)展功能和網(wǎng)絡(luò)傳輸功能

隨著更多的行業(yè)開始使用到嵌入式產(chǎn)品,導(dǎo)致市場對主板功能的要求的差異化越來越大,原來X86這種功能固定,可擴(kuò)展性弱的產(chǎn)品越來越不能滿足整個行業(yè)的發(fā)展。嵌入式ARM的出現(xiàn),恰恰滿足了這個個性化的需求。ARM的產(chǎn)品線越來越多,國外廠商都在就ARM內(nèi)核開發(fā)出不同種類,適合于不同領(lǐng)域的產(chǎn)品。據(jù)我所知,目前有四大廠商。分別是ATMEL、三星、NXP、FREESCALE。這些廠家的產(chǎn)品,幾乎遍布各個行業(yè)和領(lǐng)域。作為研發(fā)工程師來講,越來越有機(jī)會找到完全能滿足需求的產(chǎn)品。從擴(kuò)展性上來講,8位單片機(jī)的擴(kuò)展功能非常有限,這也導(dǎo)致了它應(yīng)用范圍受到限制,而在基于ARM架構(gòu)的主板上,一般可以通過總線等進(jìn)行擴(kuò)展,大大方便了客戶。一般情況下其本身帶來的大部分功能已經(jīng)足以讓客戶滿足要求。 英貝德科技正在籌劃新的產(chǎn)品線-SOM系列,該系統(tǒng)產(chǎn)品讓ARM的強(qiáng)大擴(kuò)展性越發(fā)的體現(xiàn)出來,該系列產(chǎn)品為System On Module,加上我們提供優(yōu)秀的操作系統(tǒng)層,讓客戶快速實現(xiàn)自己的IDEA。

在網(wǎng)絡(luò)傳輸方面,越來越多的客戶要求嵌入式主板具有高速網(wǎng)絡(luò)功能來傳輸數(shù)據(jù),以實現(xiàn)遠(yuǎn)程智能控制和傳輸,根據(jù)Forrester調(diào)研公司報告,連接到網(wǎng)絡(luò)上的非PC設(shè)備要遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過PC,到2010年P(guān)C將只占據(jù)聯(lián)網(wǎng)設(shè)備的5%。在工業(yè)控制領(lǐng)域,8位單片機(jī)、PC/104主板和ARM都可設(shè)計成帶有網(wǎng)絡(luò)功能,然而8位單片機(jī)的網(wǎng)絡(luò)傳輸功能非常小,英貝德科技的ARM主板均置10/100兆以太網(wǎng),支持GPRS,能滿足絕大多數(shù)客戶的需求。

四、強(qiáng)大的顯示功能和人機(jī)功能

隨著人民生活水平的提高,電腦已經(jīng)開始進(jìn)入千家萬戶,人們越來越關(guān)注的是眼睛能夠看到的東西。顯然,作為工業(yè)控制系統(tǒng),就必須在人機(jī)界面上,作出更具智能化、信息化、界面有好的產(chǎn)品。強(qiáng)大的顯示功能和人機(jī)功能就是客戶所必須的了。作為8位單片機(jī),處理能力非常有限,很難在大屏幕的人機(jī)界面的有達(dá)到客戶的要求。16位的X86系統(tǒng),也因為運行速度和接口等問題,增加顯示功能也是很簡單。作為ARM來講,各個廠家都在推出支持大分辨率的顯示的產(chǎn)品,比如ATMEL推出AT91SAM9263,他們的分辨率都可以做到1024*768的分辨率。ATMEL最近推出的AT91SAM9G45,分辨率已經(jīng)可以做到1280*860。讓人的眼睛得以大大的滿足。更讓人折服的是,如果ARM內(nèi)部嵌入式雙核,那么就給ARM增加了更多新穎的東西,增加了音視頻解碼的功能,可以在消費類電子方面大顯身手?,F(xiàn)在越來越多的工控設(shè)備開始具備更好的溝通解決,比如現(xiàn)在的工業(yè)控制領(lǐng)域,還有FLASH播放顯示各種設(shè)備工作狀態(tài)的需求,越來越人性化。

五、低功耗讓ARM更加具備優(yōu)勢

節(jié)能減排是國家提倡的,對于工業(yè)系統(tǒng)來講,低功耗就是一個未來的發(fā)展趨勢,這個是非常重要的?,F(xiàn)在無論是在中國,還是在全世界,都在考慮環(huán)保和節(jié)能減排。地球的資源是有限的,用一個無限的眼光來講,可能只有太陽能是無限的。所以,能源是在未來是各個國家爭奪的物資。

六、低成本是嵌入式主板營銷中的殺手锏

ARM產(chǎn)品在性能上還無法超越高端PC平臺,但是ARM產(chǎn)品在低端X86領(lǐng)域內(nèi),比如RDC系列、ICOP系列等X86、,LX800等,由于本身功能強(qiáng)大,在很多場合可以進(jìn)行裁剪使用,裁剪適用的ARM板卡可以節(jié)省部分功能電路,本著夠用就好的原則的情況下和商業(yè)應(yīng)用的前提下,價格當(dāng)然可以做的低廉便宜。

以上是我在嵌入式主板市場營銷中,對于ARM嵌入式主板發(fā)展的一點自己的想法。希望對于業(yè)內(nèi)朋友有所幫助。也非常歡迎與大家一起交流。我的郵件是szembed@126.com

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