多角度構建嵌入式系統技術(shù)的創(chuàng )新與應用

　　9月13日上午，由中國計算機學(xué)會(huì )微機（嵌入式系統）專(zhuān)業(yè)委員會(huì )和《電子產(chǎn)品世界》雜志社舉辦的2007年全國第七屆嵌入式系統與單片機學(xué)術(shù)交流暨多國產(chǎn)品展示會(huì )在久負盛名的北京大學(xué)百年講堂隆重召開(kāi)。作為全國嵌入式系統領(lǐng)域最重要的年會(huì )，本次大會(huì )邀請了業(yè)內多位著(zhù)名專(zhuān)家學(xué)者作主題報告，國內外最重要的嵌入式系統廠(chǎng)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技術(shù)的最新技術(shù)發(fā)展趨勢和產(chǎn)業(yè)現狀，還全面回顧中國嵌入式系統技術(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(cháng)主持上午的會(huì )議，并介紹到場(chǎng)各位專(zhuān)家。在大會(huì )的開(kāi)幕致辭中，中國計算機學(xué)會(huì )微機（嵌入式系統）專(zhuān)業(yè)委員會(huì )主任陳國棟指出，作為本屆專(zhuān)委最后一次重要的學(xué)術(shù)會(huì )議，本次大會(huì )是對一年來(lái)國家微電子、微計算機和嵌入式系統領(lǐng)域的發(fā)展總結，并將對未來(lái)該領(lǐng)域的發(fā)展提出新的指導思路。在過(guò)去幾年中，微機專(zhuān)委的工作是卓有成效的，有力地推動(dòng)了嵌入式系統技術(shù)在國內的普及和發(fā)展，相信通過(guò)本次大會(huì )的技術(shù)交流，將對推動(dòng)我國嵌入式系統技術(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技術(shù)創(chuàng )新與應用，第一個(gè)站在百年講堂講臺上作報告的嘉賓是嵌入式系統領(lǐng)域的資深專(zhuān)家、中國科學(xué)院沈緒榜院士，他作了主題為《MPP系統芯片技術(shù)的展望》的精彩報告。MPP芯片分為兩種，一種是異構總線(xiàn)互連的多處理器SoC（系統芯片）；另一種是同構的網(wǎng)格互聯(lián)的Massively Parallel Processing系統芯片，后者是沈院士近期研究的重點(diǎn)，也是我國芯片領(lǐng)域發(fā)展的機遇所在。報告從研究背景開(kāi)始入手，充分分析了芯片國產(chǎn)化面臨的歷史問(wèn)題，并著(zhù)重談到了芯片制造一直跟在國外技術(shù)后面，處在落后挨打的位置。隨著(zhù)芯片硅技術(shù)的發(fā)展和集成度的不斷提高，系統芯片帶給我們追趕外國的機遇。MPP系統芯片作為微電子技術(shù)發(fā)展的必然趨勢，未來(lái)芯片設計不能再只按處理器方式設計芯片，必須以系統為主設計芯片。從功能到體系結構的協(xié)同設計將使芯片設計的抽象層次更高。MPP系統芯片的重要性在于是軍民兩用的必要選擇，滿(mǎn)足天基、地基和?；N應用環(huán)境的不同要求，重點(diǎn)分為圖像處理和高性能計算兩個(gè)應用領(lǐng)域。目前MPP芯片還沒(méi)有完全被國外主導，因此我們必須盡早抓住這個(gè)機遇，才能改變我們芯片產(chǎn)業(yè)技術(shù)落后的被動(dòng)局面。沈院士在報告中還展示了他所領(lǐng)導開(kāi)發(fā)的MPP芯片結構，并指出了目前MPP芯片在國內發(fā)展所面臨的諸多問(wèn)題，以及我們需要著(zhù)重解決問(wèn)題的一些方法。

　　在沈院士對處理器技術(shù)的高瞻遠矚之后，站在講臺上的是嵌入式處理器技術(shù)領(lǐng)先廠(chǎng)商ARM公司中國區技術(shù)經(jīng)理費哲平先生。費經(jīng)理的報告主題是“在一個(gè)‘鏟平’的世界中技術(shù)創(chuàng )新”，報告創(chuàng )意來(lái)源于去年一本暢銷(xiāo)書(shū)“世界是平的”，從Apple公司在iPod領(lǐng)域的成功入手，講述了消費電子需求的加速變化，這正是推動(dòng)半導體產(chǎn)業(yè)鏈發(fā)展最主要的力量，影響了從處理器到芯片設計和制造，再到操作系統和軟件支持等。目前，消費電子產(chǎn)品的生命周期正在縮短，而產(chǎn)品復雜度不斷增加，開(kāi)發(fā)周期卻不斷減小，這對元器件廠(chǎng)商提出了更高的要求。技術(shù)和應用的推動(dòng)力正如推土機一般將功能需求、產(chǎn)品研發(fā)與降低成本等要求鏟平到一個(gè)平臺，從而讓設計真正實(shí)現在一個(gè)完整的需求平臺上開(kāi)發(fā)，比如現在手機已經(jīng)融合了幾乎所有傳統的隨身設備的基本功能，再如數字家庭領(lǐng)域對家電網(wǎng)絡(luò )體系結構的高度兼容能力。隨后，費博士帶來(lái)了ARM公司中國版的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，通過(guò)強大而人性化的軟件可以讓設計者快速開(kāi)發(fā)出自己的芯片產(chǎn)品，從而幫助廣大中國工程師實(shí)現從中國制造到中國創(chuàng )造的根本性轉變。

　　談到中國創(chuàng )造，AVS標準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)了我國數字多媒體標準的自主創(chuàng )新與產(chǎn)業(yè)化，為我國嵌入式處理標準開(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家數字音視頻編碼AVS標準專(zhuān)家組組長(cháng)高文教授就數字音視頻編碼技術(shù)的報告同樣精彩。謝教授首先介紹了視頻編碼標準的發(fā)展歷史和AVS標準的現狀，AVS標準目前已經(jīng)有超過(guò)50家國內外企業(yè)支持，其中國內擁有超過(guò)80%專(zhuān)利權，AVS標準讓企業(yè)加入時(shí)可以選擇缺省授權項，中國國內的選項和國外可以不同等特點(diǎn)。 目前，AVS聯(lián)盟、工作組、專(zhuān)利池三方的努力下，AVS處理芯片已經(jīng)實(shí)現產(chǎn)業(yè)化，并且已經(jīng)初步具備了入選ITU-T標準體系的資格，開(kāi)啟了國際化道路的大門(mén)。AVS產(chǎn)業(yè)化的六大重點(diǎn)區域包括AVS-IPTV的規模應用、移動(dòng)多媒體CMMB-AVS集成與規模應用、地面傳輸數字電視的AVS集成與規模應用、直播衛星數字電視的AVS集成與規模應用、高清激光存儲視盤(pán)的AVS集成與規模應用以及視頻監控新大陸的開(kāi)辟等。其中數字電視和手機電視是發(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布設數字電視網(wǎng)，廣州地鐵開(kāi)通了AVS數字廣播，中國網(wǎng)通在大連已經(jīng)成功完成了AVS試驗網(wǎng)測試，并將在短期內進(jìn)行大范圍推廣。

　　上午的最后一場(chǎng)報告由FPGA領(lǐng)導廠(chǎng)商Xilinx業(yè)務(wù)發(fā)展總監Lawrence Getman帶來(lái)的，主題是嵌入式處理設計在工業(yè)和醫療領(lǐng)域的應用。隨著(zhù)嵌入式技術(shù)在工業(yè)和醫療方面的應用，嵌入式處理器系統變得越來(lái)越復雜，系統的開(kāi)發(fā)和集成不再像過(guò)去那樣，完全由硬件設計自身決定，這就是SoC誕生的意義所在。而FPGA的內在可配置性是與其ASSP、ASIC或其他考慮周全的解決方案相比的基本優(yōu)勢之一。從性能上說(shuō)，FPGA本質(zhì)是并行的，通過(guò)調整CPU的時(shí)鐘頻率來(lái)改善性能已經(jīng)不再可行。在工業(yè)和醫療市場(chǎng)中，與過(guò)去的專(zhuān)用軟件解決方案相比，對類(lèi)似RTOS的高級別軟件的需求已經(jīng)非常龐大，這些因素促成了對嵌入式平臺相關(guān)解決方案的需求。Lawrence Getman在其報告中詳細介紹了Xilinx公司針對工業(yè)和醫療兩個(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，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(zhuān)家的精彩報告從多個(gè)技術(shù)角度為聽(tīng)眾描繪了嵌入式系統技術(shù)創(chuàng )新與應用最新發(fā)展的藍圖，在下午及第二天的報告中，更多的專(zhuān)家和廠(chǎng)商代表將從更詳細的技術(shù)領(lǐng)域入手，總結嵌入式系統的發(fā)展歷程，并深入探討嵌入式系統技術(shù)在不同領(lǐng)域的廣泛應用。