一根頭發上的技術與藝術
編輯：心怡 [ 2011-2-23 10:05:16 ] 文章來源：比特網
在當今社會，每一個人身邊都環繞著數以千計的各種各樣的設備，而這些設備就融入了各種形式的傳感器，通過它們，一個信息爆炸的、更智能的社會將隨時隨地展現在我們眼前。
自動派藥系統(Automated Medication Dispensing)，也就是電子藥房。所有藥柜都由嵌入式電腦控制，能夠更準確地拿到病人所需要的藥物，從而減少犯錯機會。
通過車載信息系統應用，可以實現“無人”駕駛，車主只需設定好行車路線，通過智能導航系統，讓汽車在自動駕駛的狀態下高速前進，直到目的地。如果中途突然發現車子需要加油，可以將車引導至附近的加油站。
在智能交通方面，高速鐵路的列車控制管理系統，里面有中央控制單元，有拖動控制單元，有制動控制單元和輔助控制單元等等，其中很多的東西都是用嵌入式系統的方式體現出來的。
從計算的演變可以看到，早期的計算主要集中在大型機，比如做一些天氣預報、地質勘探、模擬仿真等等，現在計算已無處不在，隨著越來越多的設備能夠互聯，對計算的要求會越來越高。在它的上端有一個強大的服務器，或者稱之為“云”，然而，終端的計算能力并不意味會被削弱，它需要能快速及時反應。此時，嵌入式技術得以大展拳腳。
今天英特爾已經實現了處理器32納米制程工藝的量產。32納米的晶體管是什么概念？把一根頭發的直徑展開，能夠堆3000個32納米的晶體管。同時，32納米的工藝又能令晶體管在每秒鐘開關3000億次，開關越快，說明晶體管將來的速度就會越快，組成的系統也會越來越快。
更低功耗、更高性能;更高吞吐量;芯片組集成更多功能，尤其是集成更多的視頻處理能力，正在成為最新的嵌入式技術發展方向。
據了解，2011年全球嵌入式市場規模將突破100億美元大關，與之對比，消費類電子、移動互聯網和上網本等細分市場規模都無法超過100億美元。到2015年，全球會有大概150億個嵌入式的互聯設備，互聯互通應用將在全球全面展開。
一個嵌入式的、智能的、個性化互聯網正在成為不斷推動未來計算演變的最主要動力。
中國地緣遼闊、人口眾多，每做一個系統，很快就會做成世界上最大、最復雜的系統。
清華大學信息技術研究院院長李軍舉例說，現在國內油管線、油氣管線有37條，大概20萬個模擬信號輸入點，很快就會變成60萬個輸入點。這有很高的實時性需求和比較長時間的存儲需求，所以信號的采集、處理到傳輸、存儲都是很大的問題，而對于嵌入式技術則也是一種長期的機遇和挑戰。
嵌入式技術大多是便攜的，對功耗要求很高。嵌入式電腦不是在機房里工作，可能是車載的、在零下20多度，也可能是零上40多度工作，這要求功耗可以很低。
因為嵌入式設備是通過各種各樣的協議互相連接在一起的，所以它的安全性也很重要。英特爾中國研究院院長方之熙在接受記者采訪時表示，嵌入式設備可管理性和個性化問題更日益突出，作為個性化的人機界面技術，如何使得人類的習慣與各種嵌入式設備融合更好，這些都非常重要。
隨著嵌入式系統的發展，嵌入式設備變得更加聰明，而且各種嵌入式系統都是互聯的。這種情況下，也勢必會引起產業的新變化。
嵌入式系統一般要求上市時間是比較短的，11年或者是18個月出產品，因此，這對軟件形成了一個很大的挑戰。方之熙進一步深入講解道，軟件一般在仿真器上先開發，關鍵在不要讓軟件的測試和調整來拖延上市時間。同時，因為嵌入式系統更多是集成各個不同廠商之間的IP Blocks，軟件設計的復雜性也在增加。
而硬件的挑戰可能會更大一些了。嵌入系統硬件里面的各種硬件器件都是整合在一起的，如何把IP Blocks整合在一起，讓成本降低、功耗減少、可靠性增加，這對硬件的設計工具和實施工具都是很大的問題。另外一個問題是，嵌入式系統是根據不同的市場要求、不同的市場應用而有不同的嵌入式系統設計。怎么能夠使這些不同的市場領域設計，能夠在硬件設計中變成比較主流，并把系統性能做到最好？
所有這些都是一種非常精細的技術活，當然，挑戰也意味著有很多的機遇，特別是在產業界有很多機遇。
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