ARM嵌入式主板之路

短短幾年，中國(guó)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(shí)ARM嵌入式正在成為帶動(dòng)IT產(chǎn)業(yè)新增長(zhǎng)點(diǎn)，其主要應(yīng)用在兩個(gè)不同的領(lǐng)域，一個(gè)就是消費(fèi)類電子行業(yè)，該行業(yè)發(fā)展非常迅猛，另外一個(gè)，就是中國(guó)的工業(yè)控制領(lǐng)域。在中國(guó)工業(yè)控制領(lǐng)域，與國(guó)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(zhǎng)，同時(shí)隨著智能設(shè)備終端應(yīng)用市場(chǎng)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(dòng)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(duì)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(chǎng)對(duì)嵌入式產(chǎn)品的需求連續(xù)增長(zhǎng)的同時(shí)，對(duì)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(diǎn)，由此導(dǎo)致的對(duì)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(shì)？中國(guó)嵌入式廠商怎樣抓住產(chǎn)業(yè)快速發(fā)展機(jī)會(huì)，把握產(chǎn)業(yè)變革中的主流趨勢(shì)，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(chǎng)的不斷發(fā)展正逐步向人們揭示其主流的發(fā)展趨勢(shì)：

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(huì)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(gè)行業(yè)發(fā)展中淡出。X86系統(tǒng)最后都會(huì)逐漸靠近低功耗。能源緊缺的今天，這個(gè)是必然趨勢(shì)。作為計(jì)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(huì)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(shí)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(dòng)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(duì)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(shì)。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(jiǎn)單的系統(tǒng)，越穩(wěn)定。相對(duì)于X86的南北橋來講，SOC的ARM是簡(jiǎn)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(shì)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(gè)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)。客戶反映恰恰證明了ARM的高可靠性和高穩(wěn)定性。

二、運(yùn)算速度快、開發(fā)周期短

8位單片機(jī)因其CPU運(yùn)算速度有限只能處理簡(jiǎn)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(chǎng)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(yùn)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(duì)主板的要求。而其他低端的X86（RDC80186相關(guān)）運(yùn)算速度有限的主板在市場(chǎng)上的競(jìng)爭(zhēng)力已經(jīng)非常微弱。

市場(chǎng)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(chǎng)，面臨的可能是產(chǎn)品過時(shí)的尷尬，在選型階段，開發(fā)工程師們經(jīng)常面臨著上級(jí)要求時(shí)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(diǎn)之一，據(jù)了解，在一般情況下，如果對(duì)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(gè)月內(nèi)，后續(xù)的軟件可能會(huì)持續(xù)更長(zhǎng)時(shí)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(chǎng)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(chǎng)對(duì)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(gè)行業(yè)的發(fā)展。嵌入式ARM的出現(xiàn)，恰恰滿足了這個(gè)個(gè)性化的需求。ARM的產(chǎn)品線越來越多，國(guó)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(gè)行業(yè)和領(lǐng)域。作為研發(fā)工程師來講，越來越有機(jī)會(huì)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(shí)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(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程智能控制和傳輸，根據(jù)Forrester調(diào)研公司報(bào)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(jì)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?cè)絹碓疥P(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?yàn)檫\(yùn)行速度和接口等問題，增加顯示功能也是很簡(jiǎn)單。作為ARM來講，各個(gè)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(fèi)類電子方面大顯身手。現(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(shì)

節(jié)能減排是國(guó)家提倡的，對(duì)于工業(yè)系統(tǒng)來講，低功耗就是一個(gè)未來的發(fā)展趨勢(shì)，這個(gè)是非常重要的。現(xiàn)在無論是在中國(guó)，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(gè)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(gè)國(guó)家爭(zhēng)奪的物資。

六、低成本是嵌入式主板營(yíng)銷中的殺手锏

ARM產(chǎn)品在性能上還無法超越高端PC平臺(tái)，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(chǎng)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(jià)格當(dāng)然可以做的低廉便宜。

以上是我在嵌入式主板市場(chǎng)營(yíng)銷中，對(duì)于ARM嵌入式主板發(fā)展的一點(diǎn)自己的想法。希望對(duì)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