| 出版时间:2011年04月 |
嵌入式系统包括手机、电视以及工业应用的嵌入式系统等领域。英特尔公司对嵌入式行业发展的愿景有其独特的看法。
出自英特尔的摩尔定律是如何推动嵌入式系统发展的?手机、电话、电视以及车载的电子设备和其他各种电器设备的变化趋势和方向又是什么?信息技术使得城市生活更加方便,更加和平、自由、享受,这种趋势还会不断向前发展,这是由于很多高科技信息技术都是在大型城市及其周边发展出来的,然后扩展到其他城镇、乡村,再不断推广到全国各地。从城市发展的情况来看,很可能在今后五年内会增加10亿城市人口。然而,无论在城市还是在乡村,会有更多的人上网。中国网民的增加速度会很快。除了个人上网以外,物联网将使得更多的互联设备接入网络,这会带来非常大的挑战,同时也会给企业带来很好的机遇。
今天,中国高科技的发展带来众多商机。摩尔定律是英特尔的基本信念之一,是摩尔博士在20世纪60年代提出来的。这个定律认为,在一个芯片上集成的半导体个数每隔18个月会翻倍。从最近英特尔的制程技术路线图上,可以看到摩尔定律在英特尔仍然有效。2005~2010年,英特尔公司的半导体制程工艺在持续提高,从65纳米到32纳米,2010年将实现22纳米的工艺。在每次制程工艺更新的同时,都有实验室里领先两代的工艺研究作为后备技术,从而使英特尔在半导体制造工艺上持续领先。例如,2005年时,当时生产线上实现的是成熟的65纳米工艺,而在英特尔的实验室里已经在做30纳米的制程研究了。到2007年时,45纳米的技术成熟后就在英特尔的半导体生产线上实施,实验室里则开始20纳米技术的研究。可以看到在实验室里的技术与真正的工业界实施的技术还是有差距的,需要时间不断完善。20纳米的工艺技术是2007年进行的原型技术研究,要在两个更新周期之后,即2011年,才有可能足够成熟并进入实际生产车间。现在英特尔半导体生产线工艺是32纳米的,而实验室里在做的是15纳米的技术。在15纳米的技术成熟之后,研究人员还会再继续研发新的技术。这就是英特尔半导体技术的发展过程——英特尔实验室先展开研究,几年之后把研究结果转让给生产部门,技术就这样源源不断地往前发展。
如果实现了22纳米制程工艺,这就意味着在一个芯片上可以集成320亿个半导体晶体管。如何利用这些晶体管,是一个非常大的问题。一个方向就是继续增加集成度。比如大家所讲的SOC(片上系统),就是把很多目前手机上、电视上、电脑上的功能全部都整合在一个芯片上,做成一个系统。这样有很多好处,不仅是成本低、体积小,买的时候买一个芯片就够了,并且能降低能耗。
在电子产品的产业链中,英特尔作为芯片制造商,处在比较上游的位置。因此,英特尔在半导体产品设计与制造技术方面更新步子加快,将会带动下游厂商的技术更新步伐。半导体芯片的更高集成度将成为整个产业链的发展方向。如半导体产业按摩尔定律的速度来发展,那么手机、电视、电脑等电子产品的持续集成化会更加丰富人们的生活。这样一来,智能芯片将不光被应用到传统的服务器、台式电脑、笔记本电脑等产品上,同时也会应用在智能手机、汽车以及生活中的各个方面。
然而,这带来一个很大的问题——目前的手机、电视、电脑等产品的屏幕有大有小,且不同的平台往往是互不兼容的。怎样把这些相关的服务都做到无缝连接?在这方面,中国的技术是走在世界最前面的,因为中国的嵌入式设备市场不光是世界上最大的,也是增长最快的。这个巨大的市场对技术的要求和应用系统的要求为产业界带来了很多新课题。有些问题实际上在世界上都没有解决。比如中国政府近年来推进的三网融合,目的就是为了做到三网服务的无缝连接,这是一个非常大的技术挑战。
另一个问题是带宽资源。随着使用手机观看视频节目的人数日益增多,带宽成为了一个大问题。纽约已经开始限制iPhone等移动产品的使用,因为其使用者大概只占移动通信用户的6%,却占据了70%的数据流量。在很多人同时用手机传送数据的情况下,如何能够把带宽均匀地分配给大家,如何能够把一部分工作放在系统的后端?这都是非常有趣的技术挑战。
在通信功能方面,最早的手机功能非常简单,就是打电话,后来有了手机短信,到2006、2007年的时候用手机可以看网页,而现在的手机