嵌入式應用正成為推動半導體市場發(fā)展的主力軍。消費電子、通信和汽車電子等嵌入式應用市場的增長已超過傳統(tǒng)PC市場的增速。面對巨大的市場機遇，國內外半導體企業(yè)都積極在嵌入式應用市場布局。就國內企業(yè)如何在嵌入式市場中掌握主動權，嵌入式產(chǎn)業(yè)環(huán)節(jié)如何協(xié)同合作，本報特邀業(yè)界專家發(fā)表精彩觀點。
      嵌入式系統(tǒng)應用已經(jīng)滲透到我們生活的方方面面。根據(jù)相關統(tǒng)計，從2000年到2008年，全球計算機半導體市場下降了10%，而與此同時，包括消費電子、通信和汽車電子在內的嵌入式半導體市場卻在上升。
      當前市場對半導體產(chǎn)品的主要要求有：較快的產(chǎn)品上市時間、低價格、低功耗、良好的可配置性。滿足這些要求的技術主要有兩種，一個是SoC(系統(tǒng)級芯片)，一個是SiP(系統(tǒng)級封裝)。從全球范圍看，SoC是當前的主流技術，它也是嵌入式技術的核心之一。

 
SoC產(chǎn)業(yè)規(guī)模逐步擴大

      在SoC技術方面，我們看到產(chǎn)業(yè)已經(jīng)形成一個鏈條———將IP整合形成SoC系統(tǒng)，SoC系統(tǒng)加上操作系統(tǒng)、驅動、外圍接口等形成嵌入式方案，嵌入式方案再加上顯示、外殼和品牌等就成為消費者最終購買的電子整機產(chǎn)品。從IP到SoC，到嵌入式方案，再到最終電子整機產(chǎn)品，每個產(chǎn)業(yè)節(jié)點的產(chǎn)業(yè)規(guī)模在逐步放大。今天，全球IP與IC設計服務業(yè)的產(chǎn)業(yè)規(guī)模約為30億美元，應該說這個規(guī)模還是比較小的；SoC的產(chǎn)業(yè)規(guī)模大約有900億美元；電子整機系統(tǒng)則是上萬億美元規(guī)模。
      目前，全球Fabless(無晶圓設計)公司超過1500多家，IP供應商超過400家。在美國、歐洲特別是印度有很多家IP企業(yè)。通過對IP企業(yè)的相關研究，我們發(fā)現(xiàn)他們的主要成立時間是在2000年以后，而且這些企業(yè)的生命周期都比較長。在IP技術方面，大家最為關注的是嵌入式微處理器，目前在國內主流的嵌入式處理器有ARM、MIPS、PowerPC、X86和C*Core，應該說他們在各自的領域都有一些獨特的優(yōu)勢。例如，ARM在通信、MIPS在數(shù)字電視、X86在工控、PowerPC在通信基礎市場都分別擁有很高的市場占有率。值得一提的是，我國自主創(chuàng)新的嵌入式微處理器C*Core也在信息安全和數(shù)字電視領域獲得了較好的應用。

      去年，我國IP核市場為2.98億元，占全球IP市場的2.64%，而且這一市場還將不斷增長。對于嵌入式CPU的選擇，在移動終端領域，ARM的市場占有率約為90%；受重大專項的牽引，國內企業(yè)在嵌入式處理器的選擇上，C*Core的選用比例由4%上升到13%。

國內需要建設嵌入式生態(tài)圈

      由于嵌入式系統(tǒng)的巨大發(fā)展前景，全球半導體巨頭都對該市場進行戰(zhàn)略規(guī)劃。英特爾在2010北京IDF上表示，從45nm以后，該公司在每一代新工藝上都研發(fā)兩類產(chǎn)品，一類是通用CPU，一類是SoC。
      從嵌入式微處理器到SoC芯片，到嵌入式解決方案，再到終端產(chǎn)品的過程中，有多種多樣、紛繁復雜的產(chǎn)業(yè)鏈環(huán)節(jié)。例如，發(fā)展嵌入式處理器，要有外圍IP供應商配合，要有代工廠配合，要有廉價便捷高效的開發(fā)驗證系統(tǒng)配合，還要有嵌入式操作系統(tǒng)和應用軟件的配合，以及后備人才的培養(yǎng)等。
這就形成了一個以嵌入式微處理器為核心的生態(tài)系統(tǒng)圈。我們看到在ARM、X86周邊都是一個個嵌入式系統(tǒng)圈。以ARM為例，其Armconnectedcommunity在全球有超過700多家企業(yè)，包括IP、工具、foundry、驗證方案商和整機系統(tǒng)廠商。ARM在中國400多所大學開設相關的課程，出版了120多種教材。ARM已經(jīng)建設了一個強大、高效的生態(tài)系統(tǒng)。國內要發(fā)展嵌入式微處理器，要發(fā)展嵌入式產(chǎn)業(yè)面臨的挑戰(zhàn)已不僅僅是技術問題和資金問題，更多的是生態(tài)系統(tǒng)的建設問題，而生態(tài)系統(tǒng)的建設不是一兩家企業(yè)獨立可以完成的，需要多方力量的全方位參與。
      總體來說，目前產(chǎn)業(yè)消費進入“以人為中心”的嵌入式時代。在這個時代中，產(chǎn)業(yè)鏈各環(huán)節(jié)環(huán)環(huán)相扣，聯(lián)動發(fā)展；產(chǎn)業(yè)之爭已經(jīng)從單純的技術競爭演變?yōu)樯鷳B(tài)競爭。生態(tài)的競爭不是一家企業(yè)能夠獨自完成的，在這其中，公共服務機構大有可為。目前，我們看到公共服務機構在IP/SoC服務上尚有許多工作要做。我們成立的國家集成電路公共服務聯(lián)盟就是要從共性技術、知識產(chǎn)權、人才培訓、戰(zhàn)略咨詢和行業(yè)品牌這五個方面來推進自主創(chuàng)新嵌入式微處理器和外圍IP核的發(fā)展。

蘇州國芯董事長鄭茳 國產(chǎn)嵌入式CPU進入發(fā)展正循環(huán)

      雖然國產(chǎn)嵌入式CPU與國外產(chǎn)品相比起步晚了一點，而且國外嵌入式CPU有他們的優(yōu)勢，但國產(chǎn)嵌入式CPU也有可以發(fā)展的空間。
      C*Core的發(fā)展已經(jīng)進入正向循環(huán)。C*Core是2001年從摩托羅拉轉移的M*Core基礎上發(fā)展起來的。我們從2002年到2006年進行技術研發(fā)和創(chuàng)新，經(jīng)歷了很艱苦的過程。在近10年的發(fā)展中，我們已經(jīng)形成了系列的C*Core產(chǎn)品。在國內的中芯國際、華虹NEC、臺積電、和艦和宏力等不同的工藝線上實現(xiàn)了18種不同工藝的CPU。到目前為止，已經(jīng)有5000萬顆、40多款SoC芯片得到了應用。特別是在信息安全領域，國產(chǎn)信息安全SoC主要采用C*Core設計。此外，C*Core還應用在數(shù)字電視、通信網(wǎng)絡、USBKey等等領域。量產(chǎn)的客戶有20多家，用戶數(shù)每年以高于100%的速度在增長。到今年年底，我們預計將有1億顆高端的SoC是基于我們的C*Core。

自主嵌入式CPU有較高性價比

      與國外嵌入式CPU相比，我們自主的嵌入式CPU具有較高的性價比。這是因為，我們的發(fā)展以促進國內SoC產(chǎn)業(yè)為宗旨，國家給了很多支持，我們的產(chǎn)品價格與國外同類CPU相比，有較大優(yōu)勢。但我們更重要的優(yōu)勢不僅僅是在產(chǎn)品價格上，而是在我們提供的SoC設計服務上。我們希望自己既是嵌入式CPU的提供商，也是一個SoC芯片結構設計的公司。因此我們在提供嵌入式CPU技術的同時，也提供SoC芯片的結構設計。
      目前，在全球市場上有很多優(yōu)秀的嵌入式CPU企業(yè)，而且英特爾也進入了嵌入式CPU市場，但這并不表明國產(chǎn)嵌入式CPU就沒有用武之地。我相信這不是一個簡單的誰替代誰的問題。我覺得，未來如果國產(chǎn)SoC芯片能夠有1/20或1/10甚至說有1/5采用國產(chǎn)CPU，我們就有一定的市場發(fā)展空間。而且，在一些應用領域國產(chǎn)嵌入式CPU有一定的優(yōu)勢。例如，在信息安全領域，相對來說我們就有較多優(yōu)勢。
      在消費類產(chǎn)品領域，特別是價格敏感型產(chǎn)品領域，采用國產(chǎn)嵌入式CPU在價格成本上的優(yōu)勢是非常明顯的。

國產(chǎn)CPU起步晚但有發(fā)展空間

      生態(tài)環(huán)境建設是嵌入式CPU發(fā)展非常重要的一個環(huán)節(jié)。它是CPU未來能夠取得成功的一個非常重要的條件。我們發(fā)起成立的中國C*Core產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟已經(jīng)有7年時間，這個產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟包括9家高校、11家研究院所和200多家企業(yè)。我們有機會建立起一個適合國產(chǎn)嵌入式CPU發(fā)展的環(huán)境，但這需要時間。我們也看到國家集成電路產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟明確提出了要把國產(chǎn)嵌入式CPU作為主要推廣的產(chǎn)品，這也給我們帶來了非常好的發(fā)展機遇。
      我們針對C*Core主要做了以下幾方面創(chuàng)新：一是在工藝上優(yōu)化了設計，這使得功耗在一般情況下低于0.27mW，是全球功耗較低的嵌入式CPU；二是根據(jù)國家密碼委的要求，在結構上針對信息安全應用進行了專門設計；三是我們開發(fā)了高端CPU用于高清電視、通信網(wǎng)絡等。與此同時，我們還在設計用于傳感網(wǎng)的產(chǎn)品。物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)為嵌入式CPU帶來了機遇。該市場需要價格低廉、結構小巧的全集成傳感Soc芯片。此外，我們還與英飛凌合作，引進了英飛凌的某指令集，作為我們C*Core另一個系列產(chǎn)品的發(fā)展基礎。（趙艷秋）

 
北京創(chuàng)毅視訊科技有限公司事業(yè)拓展部業(yè)務合作總監(jiān)古文俊 整體方案供應商模式加速芯片商用 

 

      創(chuàng)毅視訊之所以能夠快速推出芯片并實現(xiàn)商用，是因為我們不僅僅定位在做芯片上，而是定位為整體方案供應商。
      我們在成立半年之后就研發(fā)出CMMB(中國移動多媒體廣播)芯片，該芯片在當年6月即商用。2008年，創(chuàng)毅視訊參與研發(fā)的CMMB電視手機被作為科技奧運的一個亮點。截止到2009年底，有330多個城市已經(jīng)鋪設了CMMB網(wǎng)絡。在所有的CMMB終端中，包括移動終端、消費類電子終端等，創(chuàng)毅視訊占有很大的市場份額。在TD-LTE方面，創(chuàng)毅視訊2009年承擔了國家重大專項———TD-LTE核心基帶芯片的開發(fā)。2010年，創(chuàng)毅視訊與另外一家國外企業(yè)一起中標中國移動世博會TD-LTE數(shù)據(jù)庫項目。但在系統(tǒng)聯(lián)調的時候，只有創(chuàng)毅視訊按時拿出了芯片，而且系統(tǒng)聯(lián)調的結果也非常好，這次我們又是一次性流片成功。在2010年4月15日，中國移動上海世博會TD-LTE演示網(wǎng)正式開通。同時，創(chuàng)毅視訊宣布推出了全球首個TD-LTE基帶芯片用于數(shù)據(jù)卡。我們計劃今年下半年推出可以用于手機的TD-LTE基帶芯片。

 
      由于我們沒有把自己僅僅定位為芯片廠商，而是定位為整體方案供應商，在做CMMB的過程中，我們不僅開發(fā)CMMB終端芯片，還設計前端設備，包括媒體轉換器、發(fā)射設備等等。在做TD-LTE基帶芯片時，我們收購了UT斯達康的3G測試儀器團隊，增強了測試儀器的力量。這其中的原因是，我們認為開發(fā)一個芯片并不難，但要讓芯片產(chǎn)業(yè)化并商用，其實是很難的。在國內，做出來的芯片其實很多，但真正實現(xiàn)大規(guī)模商用的芯片卻并不多。這是因為芯片企業(yè)沒有好好解決應用的問題。因此，我們不僅要做CMMB芯片，還要做大量其他的事情，來推動產(chǎn)業(yè)化成熟。例如，測試如何解決，編碼轉換怎么做，試驗網(wǎng)絡如何搭建，我們對一整套方案都做了大量的投入。
在這一過程中，我們在整合企業(yè)、運營商和政府資源上也積累了經(jīng)驗。只有這樣，我們芯片的市場占有率才能夠達到這么大。
      與此同時，我們做的產(chǎn)品基本上都一次性流片成功，這在很大程度上靠經(jīng)驗積累。

嵌入式核心芯片企業(yè)要具備產(chǎn)業(yè)鏈協(xié)調能力 

      嵌入式市場在近年來受半導體企業(yè)密切關注。由于它涉及工業(yè)設備、便攜醫(yī)療、消費電子、信息安全、汽車信息娛樂系統(tǒng)、智能電網(wǎng)以及通信等廣大應用領域，未來發(fā)展規(guī)模和速度是目前占全球半導體市場近一半的傳統(tǒng)電腦應用市場所無法企及的。因此，無論國際半導體巨頭還是發(fā)展中的半導體行業(yè)企業(yè)都開始或制定周密戰(zhàn)略計劃進軍或布局該市場。
      近幾年，我國嵌入式產(chǎn)業(yè)鏈已經(jīng)涉足消費電子、信息安全、工業(yè)設備等應用領域，并嶄露頭角。但面對愈來愈激烈的競爭環(huán)境，我國嵌入式產(chǎn)業(yè)鏈企業(yè)要想在廣泛的嵌入式應用領域分一杯羹，目前更需要協(xié)同作戰(zhàn)，而且核心環(huán)節(jié)要具備整體產(chǎn)業(yè)鏈協(xié)調能力。
      在一些發(fā)展較為成熟的嵌入式應用市場，伴隨著產(chǎn)業(yè)的升級，它們對應用設備和系統(tǒng)提出了更高的要求。例如在汽車領域，嵌入式系統(tǒng)不僅要滿足廣泛的溫度范圍、可靠性和實時性高等過去傳統(tǒng)的需求，還要不斷提高系統(tǒng)性能以適應信息化和廣泛互聯(lián)的發(fā)展需求；而在另一些新興嵌入式應用市場，例如智能電網(wǎng)和物聯(lián)網(wǎng)，還需要產(chǎn)業(yè)鏈上下游去提出需求和規(guī)劃發(fā)展規(guī)劃。為此，嵌入式產(chǎn)業(yè)鏈上某個企業(yè)的單打獨斗已經(jīng)不能將市場做起來，而是需要包括標準制定、運營、IP、芯片設計、元件、操作系統(tǒng)和應用軟件算法、PCB以及終端制造等在內的整體嵌入式產(chǎn)業(yè)鏈條的協(xié)同合作，去提升或開拓嵌入式應用。
      而且，發(fā)展新興嵌入式應用需要每個產(chǎn)業(yè)環(huán)節(jié)延伸其服務領域，一些核心嵌入式產(chǎn)業(yè)環(huán)節(jié)要具備較強的協(xié)調組織能力，才能更快地推動嵌入式產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。例如，嵌入式處理器企業(yè)作為系統(tǒng)的核心，不僅要能夠提供處理器IP，還要能夠對標準演進、芯片架構、操作系統(tǒng)和應用軟件、系統(tǒng)運營、測試等環(huán)節(jié)有一定的掌控，把自己的服務延伸到這些環(huán)節(jié)，以協(xié)調產(chǎn)業(yè)鏈的發(fā)展，方可在激烈競爭中實現(xiàn)快速突破。