軟件硬化趨勢(shì)出現(xiàn)

2008年嵌入式軟硬件的特點(diǎn)

軟件系統(tǒng)的功能會(huì)越來(lái)越強(qiáng)大，界面越來(lái)越友好，用戶使用越來(lái)越方便。函數(shù)庫(kù)中的許多函數(shù)功能要被硬件來(lái)實(shí)現(xiàn)。軟件開(kāi)發(fā)工程師的主要任務(wù)就是開(kāi)發(fā)用戶界面和設(shè)備底層等程序。另外，嵌入式系統(tǒng)的開(kāi)發(fā)以“硬件軟化”為主的趨勢(shì)將逐漸淡化了，以“軟件硬化”的趨勢(shì)越來(lái)越強(qiáng)了。因此，軟件的研發(fā)不再僅僅是“硬件軟化”這一種開(kāi)發(fā)模式為主了，而是以“硬件軟化”和“軟件硬化”兩種開(kāi)發(fā)模式來(lái)從事嵌入式軟件的開(kāi)發(fā)工作。

硬件系統(tǒng)功能會(huì)越來(lái)越強(qiáng)大，許多軟件的功能會(huì)用硬件來(lái)實(shí)現(xiàn)，“軟件硬化”發(fā)展趨勢(shì)越來(lái)越快。整機(jī)的體積和功耗越來(lái)越小，越來(lái)越符合綠色環(huán)保的要求，同時(shí)產(chǎn)品的價(jià)格會(huì)越來(lái)越低，因此，對(duì)IC的功能、耗電以及成本的要求會(huì)越來(lái)越刻薄。

不論是IC還是軟件開(kāi)發(fā)平臺(tái)，功能將越來(lái)越強(qiáng)，而價(jià)格卻越來(lái)越低。使用的界面越來(lái)越友好，體積卻越來(lái)越小，攜帶越來(lái)越方便，會(huì)使用的人也越來(lái)越多。

需要越來(lái)越多的精通軟、硬件的復(fù)合型高級(jí)人才。因嵌入式系統(tǒng)的開(kāi)發(fā)完全不同于PC機(jī)系統(tǒng)的開(kāi)發(fā)工作。在PC機(jī)系統(tǒng)的開(kāi)發(fā)工作中，硬件幾乎不需要開(kāi)發(fā)者來(lái)設(shè)計(jì)，廠家已設(shè)計(jì)好了。你只要設(shè)計(jì)軟件就行了。而且，軟件目標(biāo)碼的大小對(duì)硬件的成本幾乎沒(méi)有影響。在嵌入式系統(tǒng)中就不同了，軟件的算法和大小對(duì)產(chǎn)品成本有著極大的影響。因此，產(chǎn)品設(shè)計(jì)主管必須具有較強(qiáng)的軟硬件知識(shí)，是軟硬件復(fù)合型人才，才能很好地完成產(chǎn)品的設(shè)計(jì)工作，設(shè)計(jì)出極具市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力的產(chǎn)品來(lái)。

軟件硬化趨勢(shì)加快

這里重談一下軟件硬化的看法。國(guó)際上嵌入式軟件技術(shù)發(fā)展的趨勢(shì)是：隨著半導(dǎo)體技術(shù)的進(jìn)步，IC的設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)平臺(tái)使用越來(lái)越簡(jiǎn)單，價(jià)格越來(lái)越低，以及制造工藝的進(jìn)步，致使IC生產(chǎn)成本也越來(lái)越低了。許多過(guò)去只能以軟件實(shí)現(xiàn)的功能，現(xiàn)在完全可以用硬件來(lái)實(shí)現(xiàn)了。并且，有時(shí)用硬件來(lái)實(shí)現(xiàn)的成本甚至比用軟件方式來(lái)的還要便宜。

因此，軟件工程師也可以來(lái)設(shè)計(jì)IC了，這都是過(guò)去不可想象的事。我們軟件工程師一定要有從設(shè)計(jì)軟件轉(zhuǎn)變到硬件設(shè)計(jì)的心理準(zhǔn)備。因?yàn)椋@是嵌入式系統(tǒng)發(fā)展的趨勢(shì)，只有這樣我們才能趕上嵌入式系統(tǒng)發(fā)展的時(shí)代脈搏。

而我們現(xiàn)在軟件發(fā)展的方向基本上走的還是“硬件軟化”的道路，即所有的功能盡量用軟件來(lái)實(shí)現(xiàn)。如MP3、MP4、MPEG2、MPEG4等等的功能盡量用軟件來(lái)實(shí)現(xiàn)。其優(yōu)勢(shì)是通用性好，產(chǎn)品升級(jí)容易。但它只適合小批量即專(zhuān)用型或?qū)r(jià)格不敏感的產(chǎn)品使用。但對(duì)大批量即普及型或?qū)r(jià)格敏感的產(chǎn)品就不太適用了。更不能設(shè)計(jì)生產(chǎn)出具有市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力的產(chǎn)品了。因“硬件軟化”帶來(lái)的不足是攤到每個(gè)產(chǎn)品上的成本較高、功耗大、接受靈敏度低、穩(wěn)定性不高、內(nèi)存容量需求大、有程序跑飛等等的問(wèn)題。

另外，這種軟件的發(fā)展方式帶來(lái)的最大問(wèn)題就是我們整個(gè)嵌入式系統(tǒng)的發(fā)展永遠(yuǎn)只能跟在別人的后面跑，而不能超越別人。因按這種模式發(fā)展，IC設(shè)計(jì)的核心技術(shù)永遠(yuǎn)掌握在他人的手中。因此，我們應(yīng)該充分認(rèn)識(shí)到這一點(diǎn)，及早地調(diào)整我們的發(fā)展思路，培養(yǎng)出自己的精通軟硬件設(shè)計(jì)的復(fù)合型高級(jí)軟件人才。只有這樣，我們才有可能在嵌入式系統(tǒng)的發(fā)展上趕超世界先進(jìn)水平。

硬件門(mén)檻降低

隨著IC開(kāi)發(fā)平臺(tái)的極大進(jìn)步，電路設(shè)計(jì)工程師和軟件工程師也能夠設(shè)計(jì)自己的IC了，并且技術(shù)水平越來(lái)越成熟了。過(guò)去許多要靠軟件才能實(shí)現(xiàn)的功能都能由硬件或軟件工程師用硬件來(lái)設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)了。而且，他們將逐步成為IC設(shè)計(jì)的主力軍。這在以前是不可想象的，當(dāng)時(shí)IC設(shè)計(jì)只能是半導(dǎo)體工程師的專(zhuān)利。

這就帶來(lái)了嵌入式系統(tǒng)設(shè)計(jì)的一場(chǎng)革命和進(jìn)步，即“軟件硬化”。

以“軟件硬化”的方式來(lái)設(shè)計(jì)嵌入式系統(tǒng)的好處是顯而易見(jiàn)的，如極大的降低了系統(tǒng)成本、重量、系統(tǒng)晶振的頻率、功耗，以及提高了信號(hào)的接受靈敏度、縮短開(kāi)發(fā)周期等等。

“軟件硬化”也為我國(guó)趕超國(guó)際嵌入式系統(tǒng)的技術(shù)先進(jìn)水平帶來(lái)了機(jī)遇。我們要在全球嵌入式系統(tǒng)市場(chǎng)占據(jù)一席技術(shù)領(lǐng)先地位，必須有自己設(shè)計(jì)的技術(shù)領(lǐng)先的IC。建議有關(guān)單位應(yīng)高度重視“軟件硬化”，并針對(duì)我國(guó)軟件開(kāi)發(fā)人員多的特點(diǎn)，開(kāi)始培訓(xùn)軟件工程師掌握硬件設(shè)計(jì)工作，特別要下大力培養(yǎng)這方面的高水平的軟硬件復(fù)合型的研發(fā)工程師，并大力普及宣傳這方面的技術(shù)和知識(shí)。