英特尔在嵌入式技术创新所作的努力和成果
自1968年成立以来,英特尔创新的脚步从来没有停止过。到2007年,英特尔进入嵌入式领域已有30年。回顾过去:
1989年英特尔的创始人之一在第一届国际嵌入式发展论坛上发表主题演讲;
1993年英特尔第一颗386处理器应用到嵌入式领域;
1996年英特尔发布奔腾M处理器;
1999年英特尔发布第一个网络处理器;
2001年英特尔将低功耗的至强处理器应用到嵌入式市场;
2002年英特尔通讯联盟成立,标志着业界认可基于英特尔的产品和技术,并与英特尔共同开发制订标准、广泛应用于嵌入式和通讯行业,形成了强大的产业链;
2003年英特尔发布符合ATCA标准的产品;
2007年1月,英特尔发布业界第一个基于65nm技术的酷睿2四核处理器,并于4月份纳入到嵌入式的产品线当中。
从近30年来英特尔的发展历程和重大事件上看,英特尔的创新成果和技术内涵主要体现在以下四个方面:
1 、平台技术。包括计算、安全、互通互连、生产制造等方面。以前在IT计算机行业,大家一向把英特尔作为芯片制造商看待,用频率来衡量处理器的水平。英特尔首先提出平台概念,典型的例子就是迅驰。迅驰采用新的架构,包含一个奔腾M处理器以及配套芯片组,其耗电、漏电比以前的奔腾4、至强低很多,比同级CPU指令执行的效率高80%,另外,英特尔还有一些电源管理技术都是产品和技术上的创新。
创新还体现在市场策略上。包括将处理器、芯片组、Wi-Fi无线技术整合在一个平台,这意味着开发难度增加,开发周期延长。英特尔提出的平台,是一个整体的解决方案,能够很好解决客户、OEM厂商面临的问题。英特尔在平台上注入了很多的先进技术,如多线程技术、HT技术、虚拟化技术、LT技术、主动管理技术等。
2、连接性方面。英特尔的创新在不断发展。从迅驰Wi-FI技术的推出,到现在的WiMAX,地域和带宽都有很大提高。比如现在讨论火热的数字家庭,就是在任何时候、任何地方,都可以读取和共享任何内容。为了实现这些功能,英特尔在产品和技术方面加入了很多新的可连接性技术以及安全保密技术。
3、芯片制造方面。英特尔拥有专门制造技术,如加工技术、高产能制造、晶体管设计、材料研发、先进的平板印刷以及封装和互连技术。
4、材料方面的研发。英特尔最新的45nm技术采用突破性的高K介质,铪和锆的氧化物,加多晶硅的电极组成晶体管的主要成分。这个突破性的技术和材料把摩尔定律带入了下一个10年。新45nm技术,漏电水平是之前英特尔40多年的氧化硅技术的1/10,在相同面积下晶体管的密度是原来的两倍,处理器可以做得更小,晶体管数量更多。
所有的创新技术和产品与英特尔长期在研发和生产上的投入是分不开的。英特尔每年的生产制造研发投入以10亿美金为单位计算。2006年在生产制造方面投入58亿美金,研发投入59亿美金,1年的投入超过110亿美金。
英特尔多核处理器技术
今天,衡量一个系统平台好与坏的标准归结到处理器频率上的时代已经过去了。摩尔定律再次发挥作用,这得益于多核处理器的发挥,多核将改变业界的游戏规则。
从最简单的双核看,双核就是将两个执行单元,放在一个CPU的封装里面,操作系统或者应用软件对它来讲逻辑上是两个单独的处理器。
首先,双核可以降低电压,可以用很小的功耗发挥更高的性能,比一味增加频率效率高得多;第二、增加处理器的密度;第三、减少延迟,一些级别比较高的任务会得到优先处理,多CPU的存在会使运算提前,多核可以使多平台变为一个平台,减少开发时间和难度,产品规格更小,功耗更低,热设计方面的难度会大大降低,这几点是IT人非常关心的。
除了把两个CPU放在一起外,英特尔还集成了很多新功能,如宽动态执行技术、先进的二级缓存、更多的多媒体指令集以及先进电源管理技术。
终端用户最关心成本、性能,OEM最关心尺寸、灵活性、可管理度、有效性、安全性及扩展性等,多核处理器能够在这些方面发挥很大的优势。比如X86架构,从软件的成本来说有极大的优化,因为它完全向下兼容,以前单线程软件同样可以运行在多核系统上面,甚至不需要任何改进性能可得到20%的提高。一些用多个系统实现的功能可以整合在一个平台上,降低整体拥有成本,服务的程度以及可管理程度都会大大提高,因为多出来的核可以做各式各样的事情,如增值服务、管理、备份等等。
英特尔嵌入式产品路线和发展策略
英特尔从性能、功耗、价格、尺寸来布局产品路线,从最高端的应用,如存储通讯领域、企业级或者高端医疗设备用的强大CPU,到对功耗、运行环境要求不是特别高的灵活性场合,如超市的收款机,适用奔腾、赛扬级别的处理器,还有对功耗要求比较高,对尺寸、运行环境都要求很高的应用,适用英特尔的低功耗产品,包括奔腾M或者酷睿CPU。SoC发展的趋势,一是多核,二是封装或者数量,其尺寸越来越小,现在的架构3片集成是比较普遍的,英特尔致力于降低到2片甚至1片。对工程师来说,外围接口、外围的芯片选择不用那么头痛,可以适合各种用途,包括工业级的产品。
除了芯片以外,英特尔还有很多好技术和好资源,包括板卡设计、软件工具、性能评估、验证、开发板等等,并且和业界伙伴形成了完整的嵌入式开发的生态系统。
英特尔在嵌入式的应用遍及方方面面、各行各业,除了传统的计算机、笔记本、服务器以外,相关的电子行业都会应用到,例如车载、存储、监控都是目前国内量比较大的行业。英特尔涵盖了30多个细分市场,全球的客户有3000多家。 |