新數(shù)字生活方式使世界智能互聯(lián)\\健康\\環(huán)保

摘要：從部分業(yè)界半導(dǎo)體公司的訪談中，發(fā)現(xiàn)當(dāng)今部分應(yīng)用市場(chǎng)和技術(shù)走向。走訪的商業(yè)公司中，不僅有世界級(jí)的大型公司，如微軟、Freescale、Mentor Graphics、NS等，還有中小型公司，\"J~MIPS科技等，以及新興公司NetLogic公司和Semitech等。

關(guān)鍵詞：智能手機(jī)；上網(wǎng)本；智能電表；多核；嵌入式

DOI：10.3969／j.issn.1005-5517.2010.09.003

智能互聯(lián)是引擎

在8月底上海的Freescale(飛思卡爾)技術(shù)論壇(FTF)上，F(xiàn)reescale半導(dǎo)體高級(jí)副總裁兼首席市場(chǎng)營(yíng)銷官Henri Richard在主題報(bào)告中指出我們正在步入智能互聯(lián)時(shí)代(Era of connected intelligence)，特點(diǎn)是在任何時(shí)間、地點(diǎn)都能享受到寬帶網(wǎng)絡(luò)的便利。這將會(huì)催生新的業(yè)務(wù)模式，并將帶領(lǐng)產(chǎn)業(yè)走出低谷邁向輝煌。

要想展望未來，先回顧一下過去。從過去三四十年經(jīng)歷的數(shù)次經(jīng)濟(jì)危機(jī)和衰退中可以發(fā)現(xiàn)，半導(dǎo)體業(yè)是產(chǎn)業(yè)的增長(zhǎng)引擎。例如從上個(gè)世紀(jì)70年代出現(xiàn)了能源危機(jī)，當(dāng)時(shí)Motorola等公司用汽車電子技術(shù)來降低能耗、提高效率，那時(shí)Motorola等公司也因此成為汽車電子業(yè)的領(lǐng)導(dǎo)者。80年代由于計(jì)算機(jī)的興起，半導(dǎo)體為計(jì)算機(jī)的發(fā)展做出了巨大貢獻(xiàn)。90年代出現(xiàn)了網(wǎng)絡(luò)熱，那時(shí)Motorola(2004年半導(dǎo)體部分離成Freescale半導(dǎo)體公司)等公司在網(wǎng)絡(luò)處理器中擔(dān)任主導(dǎo)角色。2000年網(wǎng)絡(luò)泡沫破滅，各個(gè)企業(yè)需要新的解決方案和商業(yè)模式，社交網(wǎng)絡(luò)等開始增長(zhǎng)。2008～2009年又經(jīng)歷了金融危機(jī)，我們新的增長(zhǎng)點(diǎn)在哪里?答案是智能互聯(lián)世界。在這其中，互聯(lián)、健康、安全將是支撐時(shí)代進(jìn)步的三大支柱。對(duì)于Freescale來說，汽車電子、網(wǎng)絡(luò)、消費(fèi)電子和工業(yè)應(yīng)用則是四大主要推動(dòng)引擎。產(chǎn)品方面，該公司重點(diǎn)發(fā)展嵌入式處理器、微控制器、DSP、RF、傳感器、模擬等及豐富的支持軟件。

中國(guó)電子書需要四個(gè)創(chuàng)新

當(dāng)前電子書面臨著以蘋果iPad為代表的平板電腦的競(jìng)爭(zhēng)。Freescale是電子書／電子閱讀器芯片最大的供應(yīng)商之一，談到電子書發(fā)展，Henri認(rèn)為出版業(yè)和大印刷廠今后會(huì)面臨很大的挑戰(zhàn)，需要變革一一這遲早會(huì)發(fā)生。就像音樂行業(yè)iTune等下載模式對(duì)傳統(tǒng)音像制品的挑戰(zhàn)一樣。

Freescale副總裁兼亞洲區(qū)總經(jīng)理汪凱博士認(rèn)為中國(guó)電子書市場(chǎng)可以在四個(gè)領(lǐng)域開拓：1?，F(xiàn)在是黑白。將來可以考慮推出彩色書產(chǎn)品。這樣從電子書到電子雜志，并可以延伸到龐大的成人教育市場(chǎng)；2。禮品市場(chǎng)：3。專用行業(yè)應(yīng)用，如銀行系統(tǒng)等，需要和行業(yè)用戶深入探討，例如電子書不僅可以看，還可以寫筆記，而且是原記錄；4。價(jià)格創(chuàng)新，目前的現(xiàn)狀是人們不太愿意買貴的電子書。這不僅需要電子芯片與產(chǎn)品制造商把產(chǎn)品價(jià)格降低，另外書刊商可以效仿電信運(yùn)營(yíng)商模式，考慮把電子書當(dāng)成手機(jī)一樣送給讀者，以服務(wù)盈利。

在FTF上，漢王宣布電子閱讀器E-800選擇Freescalei.MX51應(yīng)用處理器。E-800只有1磅重，兩周以上電池壽命，具有Wi-Fi功能、高達(dá)32GB的內(nèi)存及1024x768分辨率的8英寸電子墨水面板。

醫(yī)療電子：IC廠商與企業(yè)互助模式

醫(yī)療應(yīng)用是半導(dǎo)體增長(zhǎng)最迅速的領(lǐng)域之一。根據(jù)市場(chǎng)研究機(jī)構(gòu)Databeans的統(tǒng)計(jì)，全球醫(yī)療電子支出每年增長(zhǎng)15％，醫(yī)療應(yīng)用的半導(dǎo)體消耗量每年增加11％。至2012年醫(yī)療電子用半導(dǎo)體產(chǎn)值將接近50億美元。其中家用和便攜市場(chǎng)成長(zhǎng)速度最快。年復(fù)合成長(zhǎng)率高達(dá)16％。

但是這個(gè)市場(chǎng)門檻也不低——由于醫(yī)療行業(yè)人命關(guān)天的特點(diǎn)，新興的中小企業(yè)需要依托一些有實(shí)力的醫(yī)療電子公司進(jìn)行技術(shù)創(chuàng)新(ODM)。因此。半導(dǎo)體企業(yè)往往和企業(yè)合作聯(lián)合推出方案。而不是天女散花般地發(fā)樣片。

例如。Freescale在FTF上展示了一項(xiàng)醫(yī)療創(chuàng)新成果——Medical Kiosk(醫(yī)學(xué)亭)，是與Pounce Consulting合作開發(fā)的。特點(diǎn)是使患者和醫(yī)生夠在家里進(jìn)行遠(yuǎn)程例行健康檢查。為便攜式、觸摸屏方案。它基于Flexis MM系列驅(qū)動(dòng)器的參考設(shè)計(jì)，包括秤、超聲波高度傳感器、血壓計(jì)、心臟監(jiān)測(cè)儀、心電圖儀、脈搏血氧儀、血糖計(jì)和肺功能儀。

無獨(dú)有偶，F(xiàn)TF兩周后，美國(guó)國(guó)家半導(dǎo)體(Ns)宣布西門子與其合力推動(dòng)超聲波技術(shù)的發(fā)展，新一代的超聲波成像系統(tǒng)不但能顯示更高質(zhì)量的影像，還能添加3D／4D成像功能，實(shí)現(xiàn)最低功耗。同時(shí)。NS公司還宣布推出業(yè)界首款適用于便攜式超聲波系統(tǒng)的8通道發(fā)射／接收芯片組，對(duì)中國(guó)來說，目標(biāo)是使現(xiàn)在生產(chǎn)B超機(jī)的本土企業(yè)。未來可制造超聲動(dòng)態(tài)圖像的設(shè)備。

NS的這款8通道發(fā)射／接收芯片組內(nèi)置四款芯片，包括LM96511 PowerWise超聲波接收系統(tǒng)模擬前端電路、LM96530 PowerWise超聲波發(fā)射／接收系統(tǒng)開關(guān)、LM96550PowerWise超聲波發(fā)射系統(tǒng)脈沖發(fā)生器和LM96570 PowerWise可配置超聲波發(fā)射系統(tǒng)波束成形器。Ns亞太區(qū)市場(chǎng)總監(jiān)吳渭強(qiáng)認(rèn)為，其高度集成的特性令系統(tǒng)設(shè)計(jì)師可以利用該芯片組來開發(fā)小巧輕盈、影像更清晰、更易據(jù)此作出準(zhǔn)確診斷的128通道便攜式超聲波系統(tǒng)。不僅如此，NS為這款芯片組提供全套評(píng)估套件、參考電路圖及設(shè)計(jì)工具。

由于NS和西門子的緊密合作伙伴關(guān)系，才能了解西門子在研發(fā)中遇到的難題，進(jìn)行NS產(chǎn)品的改進(jìn)。那么，為何西門子同意NS把兩家企業(yè)合作的芯片組共同推向市場(chǎng)7吳滑強(qiáng)解釋說，NS與西門子在模擬電路的很多方面進(jìn)行了合作，此次推出的發(fā)射／接收芯片組只是其中一個(gè)重要部分。另外。超聲波成像設(shè)備還包括很多關(guān)鍵部分，如探頭等，是西門子的強(qiáng)項(xiàng)。

自助服務(wù)終端興起

從Freescale和Pounce聯(lián)合開發(fā)的醫(yī)學(xué)亭，到機(jī)場(chǎng)自助登機(jī)設(shè)備、銀行自助服務(wù)終端、ATM機(jī)、醫(yī)院的掛號(hào)機(jī)、還有政府為公共服務(wù)設(shè)立的信息亭、學(xué)校信息亭等，自助服務(wù)終端悄然興起，并延伸到各行各業(yè)。

以金融業(yè)的銀行自助服務(wù)終端為例，發(fā)展十分迅速，主要由于這幾年網(wǎng)上銀行業(yè)務(wù)的蓬勃發(fā)展。據(jù)工行的合作伙伴之一——北京思創(chuàng)銀聯(lián)的總經(jīng)理于曉軍介紹。2007年時(shí)工行行長(zhǎng)曾提出十年內(nèi)要把工行80％的業(yè)務(wù)轉(zhuǎn)到網(wǎng)上。到今天為止。工行已把其業(yè)務(wù)的58％轉(zhuǎn)到網(wǎng)上。中國(guó)目前有300多家銀行，可見以銀行推廣網(wǎng)上銀行用的自主服務(wù)終端需求量可觀。

自助服務(wù)終端的特點(diǎn)是采用觸摸屏，并對(duì)設(shè)備的互聯(lián)互通性要求高，同時(shí)不同行業(yè)也有各自的特色。例如金融業(yè)的首要特點(diǎn)是安全性。于曉軍稱該公司與微軟Windows Embedded部保持長(zhǎng)期的合作關(guān)系。為工行北京分行等銀行系統(tǒng)提供設(shè)備。微軟Windows Embedded部中國(guó)區(qū)高級(jí)市場(chǎng)經(jīng)理李濤說：“微軟嵌入式操作系統(tǒng)最大的價(jià)值在哪兒?因?yàn)樗荳indows!微軟嵌入式部是在通用版Windows基礎(chǔ)上，把Windows變成組件化、定制化，核心還是Windows已有的技術(shù)?！?/p>

智信電網(wǎng)、智能電表的通信方式將多種方式并存

在FTF上，中國(guó)電力科學(xué)研究院首席專家、副總工程師胡學(xué)浩教授透露，2020年我國(guó)將初步實(shí)現(xiàn)智能電網(wǎng)／智能電表現(xiàn)代化。目前正在著手一些標(biāo)準(zhǔn)的制定中。當(dāng)筆者問及電表自動(dòng)抄表(AMR)通訊標(biāo)準(zhǔn)時(shí)，胡學(xué)浩稱將出現(xiàn)多種方式并存。

目前電表的抄表方案主要有三種：電力線通信(PLC)、無線(紅外和ZigBee RF)和互聯(lián)網(wǎng)方案。一般認(rèn)為，PLC容易受到干擾。不夠穩(wěn)定。無線方面，紅外容易被障礙物阻擋，功耗也較高，是單向傳輸；而ZigBee既可在三五十米之內(nèi)傳輸，也可穿越障礙物，功耗低，并進(jìn)行雙向傳輸(好處是可由電力公司靈活調(diào)整電價(jià))。

Freescale目前主推ZigBee RF方案。香港城長(zhǎng)科技公司CEO曾劍鋒向本刊介紹了禾Ⅱ用FreescaleMCl3213芯片開發(fā)的MIU(電表接口單元)，每個(gè)MIu最多支持32個(gè)電表／水表。隨時(shí)可自動(dòng)抄表。該方案已經(jīng)用于香港和蘇州的部分酒店和住宅區(qū)。

也有挑戰(zhàn)pLc易受干擾的公司。新加坡Semitech半導(dǎo)體公司就是其中一個(gè)。Semitech市場(chǎng)營(yíng)銷副總裁Mike Holt稱已推出業(yè)界首款基于OFDMA(正交頻分多址)的電力線通信收發(fā)器芯片——SM2200。專門針對(duì)雜訊嚴(yán)重的電力網(wǎng)環(huán)境而設(shè)計(jì)，提供最高可靠性級(jí)別的線路通信，將重點(diǎn)引入自動(dòng)計(jì)量基礎(chǔ)架構(gòu)(AMI)和自動(dòng)抄表系統(tǒng)等應(yīng)用。

SM2200的秘訣是能夠?qū)崿F(xiàn)“頻率捷變”(frequency agile)，可根據(jù)不同的噪聲環(huán)境，實(shí)現(xiàn)多節(jié)點(diǎn)并發(fā)通信，可隨時(shí)抄表。

據(jù)電力媒體編輯介紹。目前我國(guó)電力抄表中70％采用PLC。Semitech代理商益登(上海)公司資深業(yè)務(wù)經(jīng)理葉智輝介紹了PLC在AMI的意義：我國(guó)輸電網(wǎng)損耗約20％，其中一個(gè)原因是多輸?shù)碾姛o法保存，白白浪費(fèi)掉了。因?yàn)殡娋W(wǎng)雜訊大。發(fā)電廠對(duì)用戶用電狀況不太了解，發(fā)電有時(shí)會(huì)存在盲目性。如果有了良好的PLC技術(shù)，發(fā)電廠可以準(zhǔn)確掌握用電端情況。

據(jù)介紹，除了AMI和AMR，SM2200還可用于路燈控制系統(tǒng)、智能化家庭電力管理、家庭自動(dòng)化、樓宇自動(dòng)化及其他各類需要利用供電線路進(jìn)行低速通信的應(yīng)用部署。

那么對(duì)于現(xiàn)有電表用戶。消費(fèi)者是否會(huì)自愿破費(fèi)改造呢?Mike介紹了德國(guó)做法：向居民宣傳智能電表帶來的一些附加功能，例如可使空調(diào)更節(jié)電、電費(fèi)打折等?！爸悄茈姳硗茝V用商業(yè)匕的手法較合適。因?yàn)閷?duì)消費(fèi)者來說。低碳、節(jié)能等口號(hào)有點(diǎn)空泛，消費(fèi)者更關(guān)心對(duì)自己帶來的實(shí)際好處?！?/p>

通信與網(wǎng)絡(luò)處理器：高性能。低功耗和多核

根據(jù)研究公司Companiesandmarkets.com數(shù)據(jù)。中國(guó)是全球最大的移動(dòng)市場(chǎng)。有7億左右用戶，這些用戶越來越多地要求更快的無線速度。中國(guó)手機(jī)市場(chǎng)的滲透率預(yù)計(jì)在2010年第四季度將達(dá)到114％。手機(jī)銷售額也將增長(zhǎng)10個(gè)百分點(diǎn)。為了服務(wù)該市場(chǎng)，很多電信公司正采用世界級(jí)的硅技術(shù)，提供高性能、高能效的無線基站。

據(jù)Freescale的Lisa T.su博士介紹，為了滿足中國(guó)市場(chǎng)。該公司正將高性能加速度引擎擴(kuò)展到最經(jīng)濟(jì)、能效最好的QprIQ平臺(tái)級(jí)別。例如新型P1和P2處理器的高性能數(shù)據(jù)路徑加速度架構(gòu)提升產(chǎn)品性能，降低成本并實(shí)現(xiàn)最佳擴(kuò)展性。Freescale推出三款新型QprIQ處理器，首次將公司先進(jìn)的數(shù)據(jù)路徑加速度架構(gòu)(DPAA)編程模式融合到QorIQPl和P2級(jí)多核產(chǎn)品中。該P(yáng)1023／1017和P2040通訊處理器的推出。意味著Freescale DPAA技術(shù)擴(kuò)展到所有qorIQ平臺(tái)級(jí)別，跨單核到8核產(chǎn)品，頻率范圍為400MHz到2.2GHz。

通信與網(wǎng)絡(luò)處理器市場(chǎng)的新秀NetLogic Microsystems更為激進(jìn)。近日公布其集成128個(gè)nxCPUs的多核處理器解決方案?？蓪?shí)現(xiàn)每秒160Gb的吞吐量和每秒2.40億數(shù)據(jù)包的應(yīng)用程序性能。不過業(yè)界普遍認(rèn)為，多核的難點(diǎn)不在硬件，而在軟件。在筆者問及軟件如何管理名為XLP8128S的128核芯片時(shí)。NetLogic執(zhí)行副總裁兼總經(jīng)理Behrooz Abdi解釋道：通常一個(gè)核運(yùn)行一個(gè)OS(操作系統(tǒng))效率最高；但是該芯片里面很多應(yīng)用不需OS和軟件，只執(zhí)行單一功能，例如安全和網(wǎng)絡(luò)處理。即使跑OS。也以Linux為主。“客戶知道多核是必然趨勢(shì)。因此他們?cè)敢庠诖送度胙邪l(fā)?！边@恐怕也是NetLogic追求更多核的狂熱動(dòng)力所在!

電子企業(yè)不愿成為“硬件+軟件”的人質(zhì)?

Freescale的FTF每年都有軟件合作伙伴的展位，今年增加了幾個(gè)新的合作伙伴一一Mentor Graphics、Enea等，而少了老搭檔MontaVista公司。當(dāng)筆者問及緣由時(shí)，Henri語(yǔ)出驚人：“電子企業(yè)不愿成為‘硬件+軟件’的人質(zhì)!”因此Freescale和眾多嵌入式平臺(tái)供應(yīng)商合作，為客戶提供可自由選擇的方案。據(jù)悉。MontaVista去年底被Freescale的對(duì)手Cavium收購(gòu)。風(fēng)河早在2009年6月被InteI并購(gòu)為子公司，而以制造黑莓手機(jī)聞名的RIM今年4月收購(gòu)了汽車平臺(tái)的大拿QNx。在FTF上，筆者了解到多家軟件平臺(tái)廠商都為幾家著名的大型電信設(shè)備商供貨。因?yàn)榇笮碗娦旁O(shè)備商可以規(guī)避風(fēng)險(xiǎn)，“不把雞蛋放在一個(gè)籃子里”。

但是，對(duì)于那些產(chǎn)品上市速度快、打價(jià)格戰(zhàn)的行業(yè)，例如消費(fèi)電子業(yè)似乎并不把“硬件+軟件”看作是綁架，反而是受到了特別服務(wù)。在Mentor Graphic公司的年度大會(huì)——EDA Tech Forum 2010上。筆者詢問Mentor為何要開辟新業(yè)務(wù)部門——ESD(Embedded Design Division)業(yè)務(wù)?董事長(zhǎng)兼CEO Walden c.Rhine稱，從MTK(聯(lián)發(fā)科技)的崛起可以看到，芯片供應(yīng)商不僅僅提供一顆芯片，還提供包括芯片周圍的軟件開發(fā)環(huán)境，因此。Mentor不能像過去那樣僅做IC設(shè)計(jì)工具，還要推出ESA(嵌入式軟件自動(dòng)化)平臺(tái)。筆者認(rèn)為，RIM收購(gòu)QNx，可能也是從MTK的成功中受到了啟發(fā)。

兩年前Intel斥資8億多美元收購(gòu)風(fēng)河。從軟件廠商角度看，微軟嵌入式部門的一位發(fā)言人稱，Intel收購(gòu)一些軟件公司。就像一家飯店買了前面的停車場(chǎng)一樣。是為了方便客人而提供的一種服務(wù)。而非主營(yíng)業(yè)務(wù)。這話多少讓Intel和風(fēng)河的合作伙伴們舒了一口氣。但也有媒體稱Intel最近花近80億美元收購(gòu)安全軟件公司MaAfee，是多元化戰(zhàn)略的考慮。

看來。硬件與軟件廠商的分分合合。關(guān)系是曖昧的。電子整機(jī)企業(yè)也各懷心思。小心地拿捏著自己的立場(chǎng)。

ZigBee RF4CE：使射頗有望取代紅外

基于ZigBee／IEEE 802.15.4協(xié)議的RF4CE技術(shù)由RF4CE聯(lián)盟與ZigBee聯(lián)盟(zigBee Alliance)合作共同開發(fā)。除更出色的遙控功能外，ZigBee RF4cE還允許電器設(shè)備之間的雙向交互。ZigBee聯(lián)盟的發(fā)起者之一Freescah公司ZigBee技術(shù)的商用無線業(yè)務(wù)經(jīng)理BrettBlack舉例說。Sony采用Freescale的RF4CE方案后。2個(gè)AAA電池可以用兩年。 “目前常用的家電，如高清數(shù)字電視、家庭影院系統(tǒng)、機(jī)頂盒、音頻設(shè)備。以及無鑰匙門禁系統(tǒng)等應(yīng)用都將從最新的ZigBee RF4CE技術(shù)中受益。從此，射頻遙控將有望徹底取代傳統(tǒng)紅外(IR)技術(shù)，成為家電遙控的射頻新標(biāo)準(zhǔn)?！?/p>

另外，除家電遙控以外的更多應(yīng)用將會(huì)隨市場(chǎng)需求而推出。據(jù)飛思卡爾預(yù)計(jì)，截止2012年，每年采用ZigBeeILF4CE技術(shù)的產(chǎn)品出貨量將超過1.6億件。FTF期間，F(xiàn)reescale推出MCl323x系列。它含有一個(gè)8位HCS08微控制器、一個(gè)完全符合IEEE 802.15.4的收發(fā)器、閃存、RAM和專為當(dāng)今的消費(fèi)電子設(shè)備而選擇和優(yōu)化的高性能外設(shè)。

中國(guó)優(yōu)先戰(zhàn)略

為了贏得中國(guó)市場(chǎng)，很多公司的合作伙伴策略向中國(guó)傾斜。

MIPS科技公司總裁兼CEO(首席執(zhí)行官)Sandeep Vii提出“China First”，宣布要辦四件事：1。貼近中國(guó)市場(chǎng)，為正在蓬勃發(fā)展的中國(guó)IC市場(chǎng)提供IP(知識(shí)產(chǎn)權(quán))核；2。不僅Sale in China，還要develop in China，例如該公司的M14K和和M14Kc軟核就是全部在中國(guó)研發(fā)的：3。為中國(guó)進(jìn)行架構(gòu)(architecture)授權(quán)；4。將與中國(guó)政府和中國(guó)本土公司領(lǐng)導(dǎo)層建立聯(lián)系，為中國(guó)本土處理器體系架構(gòu)建設(shè)方面服務(wù)。據(jù)悉，該公司的IP(知識(shí)產(chǎn)權(quán))有三大業(yè)務(wù)方向：智能手機(jī)：電信網(wǎng)絡(luò)：GoogleTV。

Freescale近日也宣布把其Power Architecture e200內(nèi)核技術(shù)授權(quán)給電子科技大學(xué)，用來開發(fā)通信市場(chǎng)及智能電網(wǎng)等新增長(zhǎng)領(lǐng)域的嵌入式系統(tǒng)。另外，該公司8月與教育部簽署新一輪的五年合作協(xié)議，福田汽車宣布牽手飛思卡爾成立汽車電子聯(lián)合實(shí)驗(yàn)室。

新一代的電子技術(shù)和產(chǎn)品，將改寫我們的數(shù)字生活方式，讓世界更環(huán)保、健康，溝通更順暢更便捷!