效能与节能 成嵌入式系统设计不可避免的挑战

      嵌入式系统过去20年间，已默默为人类服务，进入后PC时代后更是百花齐放，被誉为最有潜力的兆元产业，如Gartner研究指出，全球32位及64位的嵌入式产品到2012年产值将可达120亿美元，年复合增长率(CAGR)达7%。在近日由DIGITIME举办嵌入式论坛上，集合产业与学术精英，从不同角度探讨了嵌入式系统的技术与应用。

       概要：

       效能与节能，已成嵌入式系统设计无法避免的挑战
       Design Optimization for Performance and Power in Next-Generation Digital Consumer Devices
       VP of Marketing, MIPS Technologies, Inc
       Jack Browne

        数码消费性电子产品，是嵌入式系统中具发展潜力的明星产品，其中根据统计，又以蓝光雷射播放机/录像机、数码电视、机上盒等这几项产品的未来增长率最被看好，如何设计出针对这类产品最佳化的嵌入式系统，是相当大的挑战。

       首先探讨市场趋势，以数码家庭来说，娱乐装置需要高画质与音效，家庭网络系统，更好的使用者界面，强力操作系统，更有弹性的设计。因此可以归纳出，需要更强力的影音解码、安全性、JAVA效能、连结性、最好能够有复合泛用型的解决方案(如结合DBS、DTT、Cable与IPTV)，因为这些需求在很多方面都会聚合，如解码能力、界面需求等。

       运算效能设计上的挑战，例如高画质影像与音效的解码能力，但是光有高效能还不够，还必须低耗能。存储器的频宽与迟延也必须同步增长。I/O的效能表现也必须增加，包括网络、硬盘、USB界面等。解决上述问题的设计，还必须兼顾成本与如期上市。

       手持式装置也是相当重要的一个领域，根据统计PMP、Moblie TV、PND都将有相当好的增长空间，在设计上的挑战更为艰鉅，包括价格，因需要更小的组件。电源消耗也要控制的更好，增加装置的电池使用时间。效能需求也逐渐上扬，如越来越多手持式装置也需要解H.264高画质影片的能力。最好能够提供完整的解决方案，解除开发者的风险，而能够准时上市。

       因应前述复杂需求，未来32bit微控制器(MCU)将越来越重要，占有率越来越高，因其能够提供更好的效能与功能，强于8bit/16bit MCU，此外，MCU的价值逐渐地由存储器、协同处理器和外围设备所决定，因此完整的平台解决方案，也更受到重视。

       例如MIPS利用其MIPS处理器，以及购并Chipidea所取得的类比IP库，能够提供32bit MCU完整解决方案，如处理器核心(从低功率32位的MIPS M4K到高性能的MIPS32 24K)、类比IP和常见的低成本硬/软件工具。对于嵌入式设计者来说，有助于降低采用32bit MCU的门槛。

                              图：VP of Marketing, MIPS Technologies, Inc Jack Browne