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嵌入式智能:从硅到解决方案

http://www.gkong.com 2008-09-19 15:50 来源:电子工程专辑

   飞思卡尔(Freescale)近日在北京举行媒体见面会,该公司中国区总经理董晔炜在演讲中不但阐述了“绿色”、“健康与安全”、“网络连接”三大半导体市场技术趋势,以及飞思卡尔在上述领域所具备的优势,还同时强调了嵌入式智能(EI)技术在未来10年中所拥有的巨大潜力。他表示,联网、汽车、无线市场、模拟电源管理以及消费类电子市场已经成为Freescale的盈利增长点。

   “飞思卡尔在动力总成控制、车身电子、安全系统、防盗系统、底盘系统、通讯娱乐产品等方面拥有多项系统解决方案,”该公司称,“绿色和器件的高集成化将是未来发展的方向”。以传统两冲程发动机为例。董晔炜表示,如果没有电子燃油喷射系统,将有约30-40%的燃油没有燃烧就被直接排放到大气中。而如果借助该系统,则可以将发动机CO和碳氢化物的排放分别减少75%和90%。    

   再来关注车载信息娱乐系统。他认为,未来通讯娱乐系统的趋势是将家庭用的一切都“搬”到汽车上,包括车载通信、导航、视听娱乐、网络控制等功能。因此,IC器件除了不断提高的集成度水平和总线速度外,还必须具备各种接口,比如CAN、LIN、MOST、FlexRay、SCI、IIC、USB、硬盘接口、液晶显示器接口等,还要能与各通讯系统连接。

   为强化在网络通信市场的产品竞争力,飞思卡尔在FTF2008大会上推出了其全新的通信平台QorIQ。“联网新时代,要求新的思考方式,这就是我们推出QorIQ平台的初衷。”该公司高级副总裁兼联网和多媒体事业部总经理LynelleMcKay称,“多核是一项异常复杂的技术。对嵌入式系统而言,实现多核需要的不仅仅是硅,它还要求系统地了解内核、操作系统和软件是如何在一起工作的。QorIQ就是这样一款连贯的多核移植解决方案。”

   据悉,QorIQ平台属于嵌入式多核心(EmbeddedMulticore)架构,是FreescalePowerQUICC通讯处理器的下一代版本,适用范围涵盖网络化家庭、企业用户、移动网络等各个领域。QorIQ采用e500PowerArchitecture内核,频率范围从400MHz到1.5GHz不等,高端产品还包括每内核专属后端缓存、数据路径加速架构(DPAA)和CoreNet相干性构造。2015年时,该处理器将会采用22nm工艺,而处理能力也将是目前单核e500的36倍。

   董晔炜强调说,新的QorIQ平台将DSP与CPU进行了清晰的域划分,2OS便于更简单的集成,能够解决传统平台架构所面临的共享资源冲突、不易扩展等缺点。而统一的内核、管脚、软件与45nm工艺则是确保达到“从单核向多核移植”这一目的的重要手段。

图1

图1 QorIQ平台结构框图

   事实上,当RichBeyer转投飞思卡尔的消息传出时,市场人士就纷纷猜测,该公司未来会逐步将发展重心转移至模拟芯片市场。美国科技研究公司(AmericanTechnologyResearchInc.)分析人士DougFreedman甚至还提出了飞思卡尔有可能采取的几种模拟业务增长模式:1.通过收购、开发高性能模拟产品来增加收入和拉动低利润业务。2.在其嵌入式微处理器系列中集成模拟功能和其它逻辑器件,以打造用于工业和汽车应用的更灵活的SoC。    

   对此,董晔炜表示,目前飞思卡尔还没有覆盖全部高效能模拟芯片市场的计划。这并非技术能力不足,而是必须服务于公司阶段性战略目标。目前来看,公司将优先考虑手机等便携式设备的电源管理,尤其是电池与电源管理芯片(PMIC)解决方案,此外,包括电机控制(MotorControl)、内含防护及诊断功能的ExtremeSwitch系列产品,以及发光二极管驱动器(LEDDriver)都是非常重要的产品。    

   他以飞思卡尔针对手持装置所推出的锂离子电池充电IC为例表示,该款方案因为具备精确电压与电流特性、可配置的数字控制能力、以及符合中国新的AC-DC适配器标准,因而非常受市场青睐。“飞思卡尔旗下还是有很多优秀的模拟人才的。”董晔炜补充说。    

   “嵌入式智能”是此次见面会上董晔炜提及次数很多的一个词。他指出,所谓“嵌入式智能”,是指通过嵌入式控制,实现系统的智能化、高集成度和提高能源效率。“2015年,每人每天接触到的嵌入式设备可能将超过1,000个,Freescale的愿望就是成为嵌入式解决方案的全球领导者。”    

   以车用MCU为例,2007年平均MCU含量为每辆车64美元,且正在以每年8.3%的速度增长,安全性、绿色环保、连通性/信息娱乐正在成为主要驱动力。那么所谓的“嵌入式智能”可以帮助我们做什么呢?董晔炜以汽车安全气囊做比喻。“它的嵌入式控制单元通常放在驾驶室中,与气袋、连接电缆、传感器、引爆管等一起组成整个安全气囊系统。智能化嵌入式控制单元能够随时采集汽车的各种状态,经过MCU的处理确定其动作,如需要它会控制驱动引爆管打开安全气囊。”    

   嵌入式控制的迅猛增长也推动了传感器市场需求的增长。董晔炜表示,该领域是飞思卡尔目前增长最快的细分市场之一,2008年市场增长预计将达到18%,公司正在全力展开传感器市场的布局。据了解,目前该公司传感器产品线包括惯性传感器(InertialSensor)、压力传感器以及趋近传感器(ProximitySensor)等三大解决方案,应用领域遍及游戏、移动通信、汽车、医疗、白色家电、打印机、以及远程控制。

   

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