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，由中國計算機(jī)學(xué)會微機(jī)（嵌入式系統(tǒng)）專業(yè)委員會和《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(tǒng)與單片機(jī)學(xué)術(shù)交流暨多國產(chǎn)品展示會在久負(fù)盛名的北京大學(xué)百年講堂隆重召開。作為全國嵌入式系統(tǒng)領(lǐng)域最重要的年會，本次大會邀請了業(yè)內(nèi)多位著名專家學(xué)者作主題報告，國內(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)展趨勢和產(chǎn)業(yè)現(xiàn)狀，還全面回顧中國嵌入式系統(tǒng)技術(shù)發(fā)展20年走過的路程。北京大學(xué)信息科學(xué)技術(shù)學(xué)院張興副院長主持上午的會議，并介紹到場各位專家。在大會的開幕致辭中，中國計算機(jī)學(xué)會微機(jī)（嵌入式系統(tǒng)）專業(yè)委員會主任陳國棟指出，作為本屆專委最后一次重要的學(xué)術(shù)會議，本次大會是對一年來國家微電子、微計算機(jī)和嵌入式系統(tǒng)領(lǐng)域的發(fā)展總結(jié)，并將對未來該領(lǐng)域的發(fā)展提出新的指導(dǎo)思路。在過去幾年中，微機(jī)專委的工作是卓有成效的，有力地推動了嵌入式系統(tǒng)技術(shù)在國內(nèi)的普及和發(fā)展，相信通過本次大會的技術(shù)交流，將對推動我國嵌入式系統(tǒng)技術(shù)的發(fā)展起到重要的作用。

　　第一天會議的主題是嵌入式系統(tǒng)技術(shù)創(chuàng)新與應(yīng)用，第一個站在百年講堂講臺上作報告的嘉賓是嵌入式系統(tǒng)領(lǐng)域的資深專家、中國科學(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，也是我國芯片領(lǐng)域發(fā)展的機(jī)遇所在。報告從研究背景開始入手，充分分析了芯片國產(chǎn)化面臨的歷史問題，并著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，未來芯片設(shè)計不能再只按處理器方式設(shè)計芯片，必須以系統(tǒng)為主設(shè)計芯片。從功能到體系結(jié)構(gòu)的協(xié)同設(shè)計將使芯片設(shè)計的抽象層次更高。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?；N應(yīng)用環(huán)境的不同要求，重點分為圖像處理和高性能計算兩個應(yīng)用領(lǐng)域。目前MPP芯片還沒有完全被國外主導(dǎo)，因此我們必須盡早抓住這個機(jī)遇，才能改變我們芯片產(chǎn)業(yè)技術(shù)落后的被動局面。沈院士在報告中還展示了他所領(lǐng)導(dǎo)開發(fā)的MPP芯片結(jié)構(gòu)，并指出了目前MPP芯片在國內(nèi)發(fā)展所面臨的諸多問題，以及我們需要著重解決問題的一些方法。

　　在沈院士對處理器技術(shù)的高瞻遠(yuǎn)矚之后，站在講臺上的是嵌入式處理器技術(shù)領(lǐng)先廠商ARM公司中國區(qū)技術(shù)經(jīng)理費哲平先生。費經(jīng)理的報告主題是“在一個‘鏟平’的世界中技術(shù)創(chuàng)新”，報告創(chuàng)意來源于去年一本暢銷書“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)計和制造，再到操作系統(tǒng)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(fù)雜度不斷增加，開發(fā)周期卻不斷減小，這對元器件廠商提出了更高的要求。技術(shù)和應(yīng)用的推動力正如推土機(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平臺，從而讓設(shè)計真正實現(xiàn)在一個完整的需求平臺上開發(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，費博士帶來了ARM公司中國版的RealView微控制器開發(fā)工具包，該工具包以32位開發(fā)為平臺，通過強(qiáng)大而人性化的軟件可以讓設(shè)計者快速開發(fā)出自己的芯片產(chǎn)品，從而幫助廣大中國工程師實現(xiàn)從中國制造到中國創(chuàng)造的根本性轉(zhuǎn)變。

　　談到中國創(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，有力地推動了我國數(shù)字多媒體標(biāo)準(zhǔn)的自主創(chuàng)新與產(chǎn)業(yè)化，為我國嵌入式處理標(biāo)準(zhǔn)開發(fā)樹立了楷模。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(shù)字音視頻編碼AVS標(biāo)準(zhǔn)專家組組長高文教授就數(shù)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(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50家國內(nèi)外企業(yè)支持，其中國內(nèi)擁有超過80%專利權(quán)，AVS標(biāo)準(zhǔn)讓企業(yè)加入時可以選擇缺省授權(quán)項，中國國內(nèi)的選項和國外可以不同等特點。 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，開啟了國際化道路的大門。AVS產(chǎn)業(yè)化的六大重點區(qū)域包括AVS-IPTV的規(guī)模應(yīng)用、移動多媒體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、高清激光存儲視盤的AVS集成與規(guī)模應(yīng)用以及視頻監(jiān)控新大陸的開辟等。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)，廣州地鐵開通了AVS數(shù)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(nèi)進(jìn)行大范圍推廣。

　　上午的最后一場報告由FPGA領(lǐng)導(dǎo)廠商Xilinx業(yè)務(wù)發(fā)展總監(jiān)Lawrence Getman帶來的，主題是嵌入式處理設(shè)計在工業(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)變得越來越復(fù)雜，系統(tǒng)的開發(fā)和集成不再像過去那樣，完全由硬件設(shè)計自身決定，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)勢之一。從性能上說，F(xiàn)PGA本質(zhì)是并行的，通過調(diào)整CPU的時鐘頻率來改善性能已經(jīng)不再可行。在工業(yè)和醫(yī)療市場中，與過去的專用軟件解決方案相比，對類似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(xì)介紹了Xilinx公司針對工業(yè)和醫(yī)療兩個市場的特殊需求而開發(fā)出的不同解決方案與開發(fā)平臺，從而在提升產(chǎn)品中DSP性能的同時降低了成本，給出了嵌入式軟件開發(fā)的新思路。

　　幾位專家的精彩報告從多個技術(shù)角度為聽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。