多角度構(gòu)建嵌入式系統(tǒng)技術(shù)的創(chuàng)新與應(yīng)用

　　9月13日上午，由中國(guó)計(jì)算機(jī)學(xué)會(huì)微機(jī)（嵌入式系統(tǒng)）專業(yè)委員會(huì)和《電子產(chǎn)品世界》雜志社舉辦的2007年全國(guó)第七屆嵌入式系統(tǒng)與單片機(jī)學(xué)術(shù)交流暨多國(guó)產(chǎn)品展示會(huì)在久負(fù)盛名的北京大學(xué)百年講堂隆重召開(kāi)。作為全國(guó)嵌入式系統(tǒng)領(lǐng)域最重要的年會(huì)，本次大會(huì)邀請(qǐng)了業(yè)內(nèi)多位著名專家學(xué)者作主題報(bào)告，國(guó)內(nèi)外最重要的嵌入式系統(tǒng)廠商也派出高層技術(shù)人員，與廣大工程師和研究人員零距離接觸，并在大會(huì)上展出各自在嵌入式領(lǐng)域的最新產(chǎn)品和解決方案。

　　為期兩天的本次大會(huì)不僅探討了嵌入式系統(tǒng)技術(shù)的最新技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)和產(chǎn)業(yè)現(xiàn)狀，還全面回顧中國(guó)嵌入式系統(tǒng)技術(shù)發(fā)展20年走過(guò)的路程。北京大學(xué)信息科學(xué)技術(shù)學(xué)院張興副院長(zhǎng)主持上午的會(huì)議，并介紹到場(chǎng)各位專家。在大會(huì)的開(kāi)幕致辭中，中國(guó)計(jì)算機(jī)學(xué)會(huì)微機(jī)（嵌入式系統(tǒng)）專業(yè)委員會(huì)主任陳國(guó)棟指出，作為本屆專委最后一次重要的學(xué)術(shù)會(huì)議，本次大會(huì)是對(duì)一年來(lái)國(guó)家微電子、微計(jì)算機(jī)和嵌入式系統(tǒng)領(lǐng)域的發(fā)展總結(jié)，并將對(duì)未來(lái)該領(lǐng)域的發(fā)展提出新的指導(dǎo)思路。在過(guò)去幾年中，微機(jī)專委的工作是卓有成效的，有力地推動(dòng)了嵌入式系統(tǒng)技術(shù)在國(guó)內(nèi)的普及和發(fā)展，相信通過(guò)本次大會(huì)的技術(shù)交流，將對(duì)推動(dòng)我國(guó)嵌入式系統(tǒng)技術(shù)的發(fā)展起到重要的作用。

　　第一天會(huì)議的主題是嵌入式系統(tǒng)技術(shù)創(chuàng)新與應(yīng)用，第一個(gè)站在百年講堂講臺(tái)上作報(bào)告的嘉賓是嵌入式系統(tǒng)領(lǐng)域的資深專家、中國(guó)科學(xué)院沈緒榜院士，他作了主題為《MPP系統(tǒng)芯片技術(shù)的展望》的精彩報(bào)告。MPP芯片分為兩種，一種是異構(gòu)總線互連的多處理器SoC（系統(tǒng)芯片）；另一種是同構(gòu)的網(wǎng)格互聯(lián)的Massively Parallel Processing系統(tǒng)芯片，后者是沈院士近期研究的重點(diǎn)，也是我國(guó)芯片領(lǐng)域發(fā)展的機(jī)遇所在。報(bào)告從研究背景開(kāi)始入手，充分分析了芯片國(guó)產(chǎn)化面臨的歷史問(wèn)題，并著重談到了芯片制造一直跟在國(guó)外技術(shù)后面，處在落后挨打的位置。隨著芯片硅技術(shù)的發(fā)展和集成度的不斷提高，系統(tǒng)芯片帶給我們追趕外國(guó)的機(jī)遇。MPP系統(tǒng)芯片作為微電子技術(shù)發(fā)展的必然趨勢(shì)，未來(lái)芯片設(shè)計(jì)不能再只按處理器方式設(shè)計(jì)芯片，必須以系統(tǒng)為主設(shè)計(jì)芯片。從功能到體系結(jié)構(gòu)的協(xié)同設(shè)計(jì)將使芯片設(shè)計(jì)的抽象層次更高。MPP系統(tǒng)芯片的重要性在于是軍民兩用的必要選擇，滿足天基、地基和海基三種應(yīng)用環(huán)境的不同要求，重點(diǎn)分為圖像處理和高性能計(jì)算兩個(gè)應(yīng)用領(lǐng)域。目前MPP芯片還沒(méi)有完全被國(guó)外主導(dǎo)，因此我們必須盡早抓住這個(gè)機(jī)遇，才能改變我們芯片產(chǎn)業(yè)技術(shù)落后的被動(dòng)局面。沈院士在報(bào)告中還展示了他所領(lǐng)導(dǎo)開(kāi)發(fā)的MPP芯片結(jié)構(gòu)，并指出了目前MPP芯片在國(guó)內(nèi)發(fā)展所面臨的諸多問(wèn)題，以及我們需要著重解決問(wèn)題的一些方法。

　　在沈院士對(duì)處理器技術(shù)的高瞻遠(yuǎn)矚之后，站在講臺(tái)上的是嵌入式處理器技術(shù)領(lǐng)先廠商ARM公司中國(guó)區(qū)技術(shù)經(jīng)理費(fèi)哲平先生。費(fèi)經(jīng)理的報(bào)告主題是“在一個(gè)‘鏟平’的世界中技術(shù)創(chuàng)新”，報(bào)告創(chuàng)意來(lái)源于去年一本暢銷書(shū)“世界是平的”，從Apple公司在iPod領(lǐng)域的成功入手，講述了消費(fèi)電子需求的加速變化，這正是推動(dòng)半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)鏈發(fā)展最主要的力量，影響了從處理器到芯片設(shè)計(jì)和制造，再到操作系統(tǒng)和軟件支持等。目前，消費(fèi)電子產(chǎn)品的生命周期正在縮短，而產(chǎn)品復(fù)雜度不斷增加，開(kāi)發(fā)周期卻不斷減小，這對(duì)元器件廠商提出了更高的要求。技術(shù)和應(yīng)用的推動(dòng)力正如推土機(jī)一般將功能需求、產(chǎn)品研發(fā)與降低成本等要求鏟平到一個(gè)平臺(tái)，從而讓設(shè)計(jì)真正實(shí)現(xiàn)在一個(gè)完整的需求平臺(tái)上開(kāi)發(fā)，比如現(xiàn)在手機(jī)已經(jīng)融合了幾乎所有傳統(tǒng)的隨身設(shè)備的基本功能，再如數(shù)字家庭領(lǐng)域?qū)译娋W(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)的高度兼容能力。隨后，費(fèi)博士帶來(lái)了ARM公司中國(guó)版的RealView微控制器開(kāi)發(fā)工具包，該工具包以32位開(kāi)發(fā)為平臺(tái)，通過(guò)強(qiáng)大而人性化的軟件可以讓設(shè)計(jì)者快速開(kāi)發(fā)出自己的芯片產(chǎn)品，從而幫助廣大中國(guó)工程師實(shí)現(xiàn)從中國(guó)制造到中國(guó)創(chuàng)造的根本性轉(zhuǎn)變。

　　談到中國(guó)創(chuàng)造，AVS標(biāo)準(zhǔn)作為嵌入式處理軟件自主創(chuàng)新的杰出代表，有力地推動(dòng)了我國(guó)數(shù)字多媒體標(biāo)準(zhǔn)的自主創(chuàng)新與產(chǎn)業(yè)化，為我國(guó)嵌入式處理標(biāo)準(zhǔn)開(kāi)發(fā)樹(shù)立了楷模。北京大學(xué)信息科學(xué)技術(shù)學(xué)院解曉東教授代表國(guó)家數(shù)字音視頻編碼AVS標(biāo)準(zhǔn)專家組組長(zhǎng)高文教授就數(shù)字音視頻編碼技術(shù)的報(bào)告同樣精彩。謝教授首先介紹了視頻編碼標(biāo)準(zhǔn)的發(fā)展歷史和AVS標(biāo)準(zhǔn)的現(xiàn)狀，AVS標(biāo)準(zhǔn)目前已經(jīng)有超過(guò)50家國(guó)內(nèi)外企業(yè)支持，其中國(guó)內(nèi)擁有超過(guò)80%專利權(quán)，AVS標(biāo)準(zhǔn)讓企業(yè)加入時(shí)可以選擇缺省授權(quán)項(xiàng)，中國(guó)國(guó)內(nèi)的選項(xiàng)和國(guó)外可以不同等特點(diǎn)。 目前，AVS聯(lián)盟、工作組、專利池三方的努力下，AVS處理芯片已經(jīng)實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化，并且已經(jīng)初步具備了入選ITU-T標(biāo)準(zhǔn)體系的資格，開(kāi)啟了國(guó)際化道路的大門(mén)。AVS產(chǎn)業(yè)化的六大重點(diǎn)區(qū)域包括AVS-IPTV的規(guī)模應(yīng)用、移動(dòng)多媒體CMMB-AVS集成與規(guī)模應(yīng)用、地面?zhèn)鬏敂?shù)字電視的AVS集成與規(guī)模應(yīng)用、直播衛(wèi)星數(shù)字電視的AVS集成與規(guī)模應(yīng)用、高清激光存儲(chǔ)視盤(pán)的AVS集成與規(guī)模應(yīng)用以及視頻監(jiān)控新大陸的開(kāi)辟等。其中數(shù)字電視和手機(jī)電視是發(fā)展和壯大的主要推動(dòng)力量，目前四川和杭州已經(jīng)采用AVS布設(shè)數(shù)字電視網(wǎng)，廣州地鐵開(kāi)通了AVS數(shù)字廣播，中國(guó)網(wǎng)通在大連已經(jīng)成功完成了AVS試驗(yàn)網(wǎng)測(cè)試，并將在短期內(nèi)進(jìn)行大范圍推廣。

　　上午的最后一場(chǎng)報(bào)告由FPGA領(lǐng)導(dǎo)廠商Xilinx業(yè)務(wù)發(fā)展總監(jiān)Lawrence Getman帶來(lái)的，主題是嵌入式處理設(shè)計(jì)在工業(yè)和醫(yī)療領(lǐng)域的應(yīng)用。隨著嵌入式技術(shù)在工業(yè)和醫(yī)療方面的應(yīng)用，嵌入式處理器系統(tǒng)變得越來(lái)越復(fù)雜，系統(tǒng)的開(kāi)發(fā)和集成不再像過(guò)去那樣，完全由硬件設(shè)計(jì)自身決定，這就是SoC誕生的意義所在。而FPGA的內(nèi)在可配置性是與其ASSP、ASIC或其他考慮周全的解決方案相比的基本優(yōu)勢(shì)之一。從性能上說(shuō)，F(xiàn)PGA本質(zhì)是并行的，通過(guò)調(diào)整CPU的時(shí)鐘頻率來(lái)改善性能已經(jīng)不再可行。在工業(yè)和醫(yī)療市場(chǎng)中，與過(guò)去的專用軟件解決方案相比，對(duì)類似RTOS的高級(jí)別軟件的需求已經(jīng)非常龐大，這些因素促成了對(duì)嵌入式平臺(tái)相關(guān)解決方案的需求。Lawrence Getman在其報(bào)告中詳細(xì)介紹了Xilinx公司針對(duì)工業(yè)和醫(yī)療兩個(gè)市場(chǎng)的特殊需求而開(kāi)發(fā)出的不同解決方案與開(kāi)發(fā)平臺(tái)，從而在提升產(chǎn)品中DSP性能的同時(shí)降低了成本，給出了嵌入式軟件開(kāi)發(fā)的新思路。

　　幾位專家的精彩報(bào)告從多個(gè)技術(shù)角度為聽(tīng)眾描繪了嵌入式系統(tǒng)技術(shù)創(chuàng)新與應(yīng)用最新發(fā)展的藍(lán)圖，在下午及第二天的報(bào)告中，更多的專家和廠商代表將從更詳細(xì)的技術(shù)領(lǐng)域入手，總結(jié)嵌入式系統(tǒng)的發(fā)展歷程，并深入探討嵌入式系統(tǒng)技術(shù)在不同領(lǐng)域的廣泛應(yīng)用。