从IC到嵌入式系统

　　值得一提的是，嵌入式标准化可以把设计门槛降低，让更多的人做有创意的界面。例如苹果公司的产品并没有什么了不起的技术，而是把界面做得大家非常喜欢。其实在这些界面以下是一些可以标准化的东西。关键是你想到这个创意，把这个内容丰富、易用、有吸引力，这才是做差异化、增加价值的所在。

　　处理器+FPGA或将是性能提升的良策

　　在处理器领域，也面临着性能的挑战

　　不久前，Altera在京宣布通过新系统级集成工具，针对嵌入式系统配置功能启动嵌入式计划。其FPGA设计流程将支持基于ARM、Intel、MIPS体系结构多种嵌入式处理器产品。Altera产品和企业市场副总裁Vince Hu专程来京，他从业界需求的角度，阐述了处理器+FPGA将带来的巨大能力(如图5)。

　　首先，对更高软件性能的需求持续增长。而在五年前业界就开始朝系统处理并行化方向发展，而不是仅仅提高单个CPU核的性能。这种并行化的方向主要包含两类技术，一种是多内核，第二种就是硬件协处理加速器。

　　硬件协处理加速器是较理想的或者效果较好的。但是没有任何的方式能够提前知道哪些软件功能需要通过硬加速的方式实现。所以FPGA是较理想的加速器的实现方案之一，因为它是现场可编程的。但是为了使FPGA协加速，达到理想的性能和效率，就需要FPGA和CPU之间紧密结合，来减少延迟。

　　第二个原因是就现状来讲FPGA事实上已经集成为CPU硬件的协加速器。根据美国EETimes的调查，42%的嵌入式设计工程师已经把FPGA集成到他们嵌入式系统当中。另一方面，Altera自己的用户中有20%的这种设计中已经包含了嵌入式软核。通过内嵌处理器或核的方式，可以通过更高级的集成来获得成本上的消减，比如削减电路板上元器件的数目，来降低整个系统成本。

　　第三个原因，目前业界很多芯片厂商已经在采用处理器+FPGA这种方案，采用软处理器核+FPGA，或者是硬(或硬核)CPU+FPGA这种模式进行。在这种趋势之下，有必要推出一个单一的工具把这种流程简化，这样设计者可以很方便地在这种设计流程里面把CPU和FPGA结合起来。

　　Intel提出了“黑天鹅”理论，该理论是Nassin Nicholas Taleb在2007年的著作《The Black Swans》提到的理论：在历史中有一些特殊的事件，这种事件虽然是单一的事件，但是他对社会，历史的发展有着非常重大的影响和推动作用，其贡献超越了常规事件。这些事件称之为黑天鹅事件，包括重大的科学发现、历史事件、艺术成就。但这些事件是无方向的，无法预测的。典型事例有PC、互联网、第一次世界大战等。

　　把这个理论运用在半导体技术方面：摩尔定律的发展由于功耗瓶颈的原因将会有一个“断裂”。如图6所示，这就需要一个黑天鹅事件：一种“异常的”创新技术：以更低的功耗达到更高的性能来填补这个空缺，使得摩尔定律能成功和持续地发展。Intel提到了处理器+FPGA方案将会是一个黑天鹅事件，来解决我们目前看到性能有所减慢的趋势。

　　现在，Altera为系统人员提供了基于Quartus II开发软件的单一FPGA设计流程——包括新的Qsys系统级集成工具、公用FPGA知识产权(IP)库、以及新的ARM Cortex-A9 MPCore和MIPS科技公司MIPS32嵌入式处理器产品等。Intel最近也发布了即将推出的基于Atom的可配置新处理器。这一处理器在多芯片封装中含有Intel Atom E600系列以及配对的Altera FPGA，为工程师提供了采用专用I/O或者加速硬件。

　　工业与家庭用MCU的发展动向

　　微控制器(MCU)在工业和家庭中的热门或新兴应用很多，瑞萨电子认为中国市场上有如下几类热门：环保性住宅应用中的空调、洗衣机、冰箱、LED照明等，居住环境中的家庭安全/监控摄像头、烟雾探测头、楼宇管理等，社会基础设施方面的智能电表、水表、燃气表等，除此之外，电动自行车、医疗电子等领域也是工业与家庭用MCU的主战场。

　　那么工业与家庭对MCU有哪些特点的需求，主要发展趋势如何?