嵌入式智能：從硅到解決方案

飛思卡爾(Freescale)近日在北京舉行媒體見面會(huì)，該公司中國(guó)區(qū)總經(jīng)理董曄煒在演講中不但闡述了“綠色”、“健康與安全”、“網(wǎng)絡(luò)連接”三大半導(dǎo)體市場(chǎng)技術(shù)趨勢(shì)，以及飛思卡爾在上述領(lǐng)域所具備的優(yōu)勢(shì)，還同時(shí)強(qiáng)調(diào)了嵌入式智能(EI)技術(shù)在未來(lái)10年中所擁有的巨大潛力。他表示，聯(lián)網(wǎng)、汽車、無(wú)線市場(chǎng)、模擬電源管理以及消費(fèi)類電子市場(chǎng)已經(jīng)成為Freescale的盈利增長(zhǎng)點(diǎn)。

“飛思卡爾在動(dòng)力總成控制、車身電子、安全系統(tǒng)、防盜系統(tǒng)、底盤系統(tǒng)、通訊娛樂(lè)產(chǎn)品等方面擁有多項(xiàng)系統(tǒng)解決方案，”該公司稱，“綠色和器件的高集成化將是未來(lái)發(fā)展的方向”。以傳統(tǒng)兩沖程發(fā)動(dòng)機(jī)為例。董曄煒表示，如果沒(méi)有電子燃油噴射系統(tǒng)，將有約30-40%的燃油沒(méi)有燃燒就被直接排放到大氣中。而如果借助該系統(tǒng)，則可以將發(fā)動(dòng)機(jī)CO和碳?xì)浠锏呐欧欧謩e減少75%和90%。

再來(lái)關(guān)注車載信息娛樂(lè)系統(tǒng)。他認(rèn)為，未來(lái)通訊娛樂(lè)系統(tǒng)的趨勢(shì)是將家庭用的一切都“搬”到汽車上，包括車載通信、導(dǎo)航、視聽娛樂(lè)、網(wǎng)絡(luò)控制等功能。因此，IC器件除了不斷提高的集成度水平和總線速度外，還必須具備各種接口，比如CAN、LIN、MOST、FlexRay、SCI、IIC、USB、硬盤接口、液晶顯示器接口等，還要能與各通訊系統(tǒng)連接。

為強(qiáng)化在網(wǎng)絡(luò)通信市場(chǎng)的產(chǎn)品競(jìng)爭(zhēng)力，飛思卡爾在FTF 2008大會(huì)上推出了其全新的通信平臺(tái)QorIQ?！奥?lián)網(wǎng)新時(shí)代，要求新的思考方式，這就是我們推出QorIQ平臺(tái)的初衷?！痹摴靖呒?jí)副總裁兼聯(lián)網(wǎng)和多媒體事業(yè)部總經(jīng)理Lynelle McKay稱，“多核是一項(xiàng)異常復(fù)雜的技術(shù)。對(duì)嵌入式系統(tǒng)而言，實(shí)現(xiàn)多核需要的不僅僅是硅，它還要求系統(tǒng)地了解內(nèi)核、操作系統(tǒng)和軟件是如何在一起工作的。QorIQ就是這樣一款連貫的多核移植解決方案?！?

據(jù)悉，QorIQ平臺(tái)屬于嵌入式多核心(Embedded Multicore)架構(gòu)，是Freescale PowerQUICC通訊處理器的下一代版本，適用范圍涵蓋網(wǎng)絡(luò)化家庭、企業(yè)用戶、移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)等各個(gè)領(lǐng)域。QorIQ采用e500 Power Architecture內(nèi)核，頻率范圍從400 MHz到1.5 GHz不等，高端產(chǎn)品還包括每?jī)?nèi)核專屬后端緩存、數(shù)據(jù)路徑加速架構(gòu)(DPAA)和CoreNet相干性構(gòu)造。2015年時(shí)，該處理器將會(huì)采用22nm工藝，而處理能力也將是目前單核e500的36倍。

董曄煒強(qiáng)調(diào)說(shuō)，新的QorIQ平臺(tái)將DSP與CPU進(jìn)行了清晰的域劃分，2 OS便于更簡(jiǎn)單的集成，能夠解決傳統(tǒng)平臺(tái)架構(gòu)所面臨的共享資源沖突、不易擴(kuò)展等缺點(diǎn)。而統(tǒng)一的內(nèi)核、管腳、軟件與45nm工藝則是確保達(dá)到“從單核向多核移植”這一目的的重要手段。

圖1 QorIQ平臺(tái)結(jié)構(gòu)框圖

事實(shí)上，當(dāng)Rich Beyer轉(zhuǎn)投飛思卡爾的消息傳出時(shí)，市場(chǎng)人士就紛紛猜測(cè)，該公司未來(lái)會(huì)逐步將發(fā)展重心轉(zhuǎn)移至模擬芯片市場(chǎng)。美國(guó)科技研究公司(American Technology Research Inc.)分析人士Doug Freedman甚至還提出了飛思卡爾有可能采取的幾種模擬業(yè)務(wù)增長(zhǎng)模式：1. 通過(guò)收購(gòu)、開發(fā)高性能模擬產(chǎn)品來(lái)增加收入和拉動(dòng)低利潤(rùn)業(yè)務(wù)。2. 在其嵌入式微處理器系列中集成模擬功能和其它邏輯器件，以打造用于工業(yè)和汽車應(yīng)用的更靈活的SoC。

對(duì)此，董曄煒表示，目前飛思卡爾還沒(méi)有覆蓋全部高效能模擬芯片市場(chǎng)的計(jì)劃。這并非技術(shù)能力不足，而是必須服務(wù)于公司階段性戰(zhàn)略目標(biāo)。目前來(lái)看，公司將優(yōu)先考慮手機(jī)等便攜式設(shè)備的電源管理，尤其是電池與電源管理芯片(PMIC)解決方案，此外，包括電機(jī)控制(Motor Control)、內(nèi)含防護(hù)及診斷功能的Extreme Switch系列產(chǎn)品，以及發(fā)光二極管驅(qū)動(dòng)器(LED Driver)都是非常重要的產(chǎn)品。

他以飛思卡爾針對(duì)手持裝置所推出的鋰離子電池充電IC為例表示，該款方案因?yàn)榫邆渚_電壓與電流特性、可配置的數(shù)字控制能力、以及符合中國(guó)新的AC-DC適配器標(biāo)準(zhǔn)，因而非常受市場(chǎng)青睞?！帮w思卡爾旗下還是有很多優(yōu)秀的模擬人才的?！倍瓡蠠樠a(bǔ)充說(shuō)。

“嵌入式智能”是此次見面會(huì)上董曄煒提及次數(shù)很多的一個(gè)詞。他指出，所謂“嵌入式智能”，是指通過(guò)嵌入式控制，實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的智能化、高集成度和提高能源效率?！?015年，每人每天接觸到的嵌入式設(shè)備可能將超過(guò)1,000個(gè)，F(xiàn)reescale的愿望就是成為嵌入式解決方案的全球領(lǐng)導(dǎo)者?！?

以車用MCU為例，2007年平均MCU含量為每輛車64美元，且正在以每年8.3％的速度增長(zhǎng)，安全性、綠色環(huán)保、連通性/信息娛樂(lè)正在成為主要驅(qū)動(dòng)力。那么所謂的“嵌入式智能”可以幫助我們做什么呢？董曄煒以汽車安全氣囊做比喻?！八那度胧娇刂茊卧ǔ７旁隈{駛室中，與氣袋、連接電纜、傳感器、引爆管等一起組成整個(gè)安全氣囊系統(tǒng)。智能化嵌入式控制單元能夠隨時(shí)采集汽車的各種狀態(tài)，經(jīng)過(guò)MCU的處理確定其動(dòng)作，如需要它會(huì)控制驅(qū)動(dòng)引爆管打開安全氣囊。”

嵌入式控制的迅猛增長(zhǎng)也推動(dòng)了傳感器市場(chǎng)需求的增長(zhǎng)。董曄煒表示，該領(lǐng)域是飛思卡爾目前增長(zhǎng)最快的細(xì)分市場(chǎng)之一，2008年市場(chǎng)增長(zhǎng)預(yù)計(jì)將達(dá)到18％，公司正在全力展開傳感器市場(chǎng)的布局。據(jù)了解，目前該公司傳感器產(chǎn)品線包括慣性傳感器(Inertial Sensor)、壓力傳感器以及趨近傳感器(Proximity Sensor)等三大解決方案，應(yīng)用領(lǐng)域遍及游戲、移動(dòng)通信、汽車、醫(yī)療、白色家電、打印機(jī)、以及遠(yuǎn)程控制。