新數字生活方式使世界智能互聯\\健康\\環保

摘要：從部分業界半導體公司的訪談中，發現當今部分應用市場和技術走向。走訪的商業公司中，不僅有世界級的大型公司，如微軟、Freescale、Mentor Graphics、NS等，還有中小型公司，\"J~MIPS科技等，以及新興公司NetLogic公司和Semitech等。

關鍵詞：智能手機；上網本；智能電表；多核；嵌入式

DOI：10.3969／j.issn.1005-5517.2010.09.003

智能互聯是引擎

在8月底上海的Freescale(飛思卡爾)技術論壇(FTF)上，Freescale半導體高級副總裁兼首席市場營銷官Henri Richard在主題報告中指出我們正在步入智能互聯時代(Era of connected intelligence)，特點是在任何時間、地點都能享受到寬帶網絡的便利。這將會催生新的業務模式，并將帶領產業走出低谷邁向輝煌。

要想展望未來，先回顧一下過去。從過去三四十年經歷的數次經濟危機和衰退中可以發現，半導體業是產業的增長引擎。例如從上個世紀70年代出現了能源危機，當時Motorola等公司用汽車電子技術來降低能耗、提高效率，那時Motorola等公司也因此成為汽車電子業的領導者。80年代由于計算機的興起，半導體為計算機的發展做出了巨大貢獻。90年代出現了網絡熱，那時Motorola(2004年半導體部分離成Freescale半導體公司)等公司在網絡處理器中擔任主導角色。2000年網絡泡沫破滅，各個企業需要新的解決方案和商業模式，社交網絡等開始增長。2008～2009年又經歷了金融危機，我們新的增長點在哪里?答案是智能互聯世界。在這其中，互聯、健康、安全將是支撐時代進步的三大支柱。對于Freescale來說，汽車電子、網絡、消費電子和工業應用則是四大主要推動引擎。產品方面，該公司重點發展嵌入式處理器、微控制器、DSP、RF、傳感器、模擬等及豐富的支持軟件。

中國電子書需要四個創新

當前電子書面臨著以蘋果iPad為代表的平板電腦的競爭。Freescale是電子書／電子閱讀器芯片最大的供應商之一，談到電子書發展，Henri認為出版業和大印刷廠今后會面臨很大的挑戰，需要變革一一這遲早會發生。就像音樂行業iTune等下載模式對傳統音像制品的挑戰一樣。

Freescale副總裁兼亞洲區總經理汪凱博士認為中國電子書市場可以在四個領域開拓：1。現在是黑白。將來可以考慮推出彩色書產品。這樣從電子書到電子雜志，并可以延伸到龐大的成人教育市場；2。禮品市場：3。專用行業應用，如銀行系統等，需要和行業用戶深入探討，例如電子書不僅可以看，還可以寫筆記，而且是原記錄；4。價格創新，目前的現狀是人們不太愿意買貴的電子書。這不僅需要電子芯片與產品制造商把產品價格降低，另外書刊商可以效仿電信運營商模式，考慮把電子書當成手機一樣送給讀者，以服務盈利。

在FTF上，漢王宣布電子閱讀器E-800選擇Freescalei.MX51應用處理器。E-800只有1磅重，兩周以上電池壽命，具有Wi-Fi功能、高達32GB的內存及1024x768分辨率的8英寸電子墨水面板。

醫療電子：IC廠商與企業互助模式

醫療應用是半導體增長最迅速的領域之一。根據市場研究機構Databeans的統計，全球醫療電子支出每年增長15％，醫療應用的半導體消耗量每年增加11％。至2012年醫療電子用半導體產值將接近50億美元。其中家用和便攜市場成長速度最快。年復合成長率高達16％。

但是這個市場門檻也不低——由于醫療行業人命關天的特點，新興的中小企業需要依托一些有實力的醫療電子公司進行技術創新(ODM)。因此。半導體企業往往和企業合作聯合推出方案。而不是天女散花般地發樣片。

例如。Freescale在FTF上展示了一項醫療創新成果——Medical Kiosk(醫學亭)，是與Pounce Consulting合作開發的。特點是使患者和醫生夠在家里進行遠程例行健康檢查。為便攜式、觸摸屏方案。它基于Flexis MM系列驅動器的參考設計，包括秤、超聲波高度傳感器、血壓計、心臟監測儀、心電圖儀、脈搏血氧儀、血糖計和肺功能儀。

無獨有偶，FTF兩周后，美國國家半導體(Ns)宣布西門子與其合力推動超聲波技術的發展，新一代的超聲波成像系統不但能顯示更高質量的影像，還能添加3D／4D成像功能，實現最低功耗。同時。NS公司還宣布推出業界首款適用于便攜式超聲波系統的8通道發射／接收芯片組，對中國來說，目標是使現在生產B超機的本土企業。未來可制造超聲動態圖像的設備。

NS的這款8通道發射／接收芯片組內置四款芯片，包括LM96511 PowerWise超聲波接收系統模擬前端電路、LM96530 PowerWise超聲波發射／接收系統開關、LM96550PowerWise超聲波發射系統脈沖發生器和LM96570 PowerWise可配置超聲波發射系統波束成形器。Ns亞太區市場總監吳渭強認為，其高度集成的特性令系統設計師可以利用該芯片組來開發小巧輕盈、影像更清晰、更易據此作出準確診斷的128通道便攜式超聲波系統。不僅如此，NS為這款芯片組提供全套評估套件、參考電路圖及設計工具。

由于NS和西門子的緊密合作伙伴關系，才能了解西門子在研發中遇到的難題，進行NS產品的改進。那么，為何西門子同意NS把兩家企業合作的芯片組共同推向市場7吳滑強解釋說，NS與西門子在模擬電路的很多方面進行了合作，此次推出的發射／接收芯片組只是其中一個重要部分。另外。超聲波成像設備還包括很多關鍵部分，如探頭等，是西門子的強項。

自助服務終端興起

從Freescale和Pounce聯合開發的醫學亭，到機場自助登機設備、銀行自助服務終端、ATM機、醫院的掛號機、還有政府為公共服務設立的信息亭、學校信息亭等，自助服務終端悄然興起，并延伸到各行各業。

以金融業的銀行自助服務終端為例，發展十分迅速，主要由于這幾年網上銀行業務的蓬勃發展。據工行的合作伙伴之一——北京思創銀聯的總經理于曉軍介紹。2007年時工行行長曾提出十年內要把工行80％的業務轉到網上。到今天為止。工行已把其業務的58％轉到網上。中國目前有300多家銀行，可見以銀行推廣網上銀行用的自主服務終端需求量可觀。

自助服務終端的特點是采用觸摸屏，并對設備的互聯互通性要求高，同時不同行業也有各自的特色。例如金融業的首要特點是安全性。于曉軍稱該公司與微軟Windows Embedded部保持長期的合作關系。為工行北京分行等銀行系統提供設備。微軟Windows Embedded部中國區高級市場經理李濤說：“微軟嵌入式操作系統最大的價值在哪兒?因為它是Windows!微軟嵌入式部是在通用版Windows基礎上，把Windows變成組件化、定制化，核心還是Windows已有的技術。”

智信電網、智能電表的通信方式將多種方式并存

在FTF上，中國電力科學研究院首席專家、副總工程師胡學浩教授透露，2020年我國將初步實現智能電網／智能電表現代化。目前正在著手一些標準的制定中。當筆者問及電表自動抄表(AMR)通訊標準時，胡學浩稱將出現多種方式并存。

目前電表的抄表方案主要有三種：電力線通信(PLC)、無線(紅外和ZigBee RF)和互聯網方案。一般認為，PLC容易受到干擾。不夠穩定。無線方面，紅外容易被障礙物阻擋，功耗也較高，是單向傳輸；而ZigBee既可在三五十米之內傳輸，也可穿越障礙物，功耗低，并進行雙向傳輸(好處是可由電力公司靈活調整電價)。

Freescale目前主推ZigBee RF方案。香港城長科技公司CEO曾劍鋒向本刊介紹了禾Ⅱ用FreescaleMCl3213芯片開發的MIU(電表接口單元)，每個MIu最多支持32個電表／水表。隨時可自動抄表。該方案已經用于香港和蘇州的部分酒店和住宅區。

也有挑戰pLc易受干擾的公司。新加坡Semitech半導體公司就是其中一個。Semitech市場營銷副總裁Mike Holt稱已推出業界首款基于OFDMA(正交頻分多址)的電力線通信收發器芯片——SM2200。專門針對雜訊嚴重的電力網環境而設計，提供最高可靠性級別的線路通信，將重點引入自動計量基礎架構(AMI)和自動抄表系統等應用。

SM2200的秘訣是能夠實現“頻率捷變”(frequency agile)，可根據不同的噪聲環境，實現多節點并發通信，可隨時抄表。

據電力媒體編輯介紹。目前我國電力抄表中70％采用PLC。Semitech代理商益登(上海)公司資深業務經理葉智輝介紹了PLC在AMI的意義：我國輸電網損耗約20％，其中一個原因是多輸的電無法保存，白白浪費掉了。因為電網雜訊大。發電廠對用戶用電狀況不太了解，發電有時會存在盲目性。如果有了良好的PLC技術，發電廠可以準確掌握用電端情況。

據介紹，除了AMI和AMR，SM2200還可用于路燈控制系統、智能化家庭電力管理、家庭自動化、樓宇自動化及其他各類需要利用供電線路進行低速通信的應用部署。

那么對于現有電表用戶。消費者是否會自愿破費改造呢?Mike介紹了德國做法：向居民宣傳智能電表帶來的一些附加功能，例如可使空調更節電、電費打折等。“智能電表推廣用商業匕的手法較合適。因為對消費者來說。低碳、節能等口號有點空泛，消費者更關心對自己帶來的實際好處。”

通信與網絡處理器：高性能。低功耗和多核

根據研究公司Companiesandmarkets.com數據。中國是全球最大的移動市場。有7億左右用戶，這些用戶越來越多地要求更快的無線速度。中國手機市場的滲透率預計在2010年第四季度將達到114％。手機銷售額也將增長10個百分點。為了服務該市場，很多電信公司正采用世界級的硅技術，提供高性能、高能效的無線基站。

據Freescale的Lisa T.su博士介紹，為了滿足中國市場。該公司正將高性能加速度引擎擴展到最經濟、能效最好的QprIQ平臺級別。例如新型P1和P2處理器的高性能數據路徑加速度架構提升產品性能，降低成本并實現最佳擴展性。Freescale推出三款新型QprIQ處理器，首次將公司先進的數據路徑加速度架構(DPAA)編程模式融合到QorIQPl和P2級多核產品中。該P1023／1017和P2040通訊處理器的推出。意味著Freescale DPAA技術擴展到所有qorIQ平臺級別，跨單核到8核產品，頻率范圍為400MHz到2.2GHz。

通信與網絡處理器市場的新秀NetLogic Microsystems更為激進。近日公布其集成128個nxCPUs的多核處理器解決方案。可實現每秒160Gb的吞吐量和每秒2.40億數據包的應用程序性能。不過業界普遍認為，多核的難點不在硬件，而在軟件。在筆者問及軟件如何管理名為XLP8128S的128核芯片時。NetLogic執行副總裁兼總經理Behrooz Abdi解釋道：通常一個核運行一個OS(操作系統)效率最高；但是該芯片里面很多應用不需OS和軟件，只執行單一功能，例如安全和網絡處理。即使跑OS。也以Linux為主。“客戶知道多核是必然趨勢。因此他們愿意在此投入研發。”這恐怕也是NetLogic追求更多核的狂熱動力所在!

電子企業不愿成為“硬件+軟件”的人質?

Freescale的FTF每年都有軟件合作伙伴的展位，今年增加了幾個新的合作伙伴一一Mentor Graphics、Enea等，而少了老搭檔MontaVista公司。當筆者問及緣由時，Henri語出驚人：“電子企業不愿成為‘硬件+軟件’的人質!”因此Freescale和眾多嵌入式平臺供應商合作，為客戶提供可自由選擇的方案。據悉。MontaVista去年底被Freescale的對手Cavium收購。風河早在2009年6月被InteI并購為子公司，而以制造黑莓手機聞名的RIM今年4月收購了汽車平臺的大拿QNx。在FTF上，筆者了解到多家軟件平臺廠商都為幾家著名的大型電信設備商供貨。因為大型電信設備商可以規避風險，“不把雞蛋放在一個籃子里”。

但是，對于那些產品上市速度快、打價格戰的行業，例如消費電子業似乎并不把“硬件+軟件”看作是綁架，反而是受到了特別服務。在Mentor Graphic公司的年度大會——EDA Tech Forum 2010上。筆者詢問Mentor為何要開辟新業務部門——ESD(Embedded Design Division)業務?董事長兼CEO Walden c.Rhine稱，從MTK(聯發科技)的崛起可以看到，芯片供應商不僅僅提供一顆芯片，還提供包括芯片周圍的軟件開發環境，因此。Mentor不能像過去那樣僅做IC設計工具，還要推出ESA(嵌入式軟件自動化)平臺。筆者認為，RIM收購QNx，可能也是從MTK的成功中受到了啟發。

兩年前Intel斥資8億多美元收購風河。從軟件廠商角度看，微軟嵌入式部門的一位發言人稱，Intel收購一些軟件公司。就像一家飯店買了前面的停車場一樣。是為了方便客人而提供的一種服務。而非主營業務。這話多少讓Intel和風河的合作伙伴們舒了一口氣。但也有媒體稱Intel最近花近80億美元收購安全軟件公司MaAfee，是多元化戰略的考慮。

看來。硬件與軟件廠商的分分合合。關系是曖昧的。電子整機企業也各懷心思。小心地拿捏著自己的立場。

ZigBee RF4CE：使射頗有望取代紅外

基于ZigBee／IEEE 802.15.4協議的RF4CE技術由RF4CE聯盟與ZigBee聯盟(zigBee Alliance)合作共同開發。除更出色的遙控功能外，ZigBee RF4cE還允許電器設備之間的雙向交互。ZigBee聯盟的發起者之一Freescah公司ZigBee技術的商用無線業務經理BrettBlack舉例說。Sony采用Freescale的RF4CE方案后。2個AAA電池可以用兩年。 “目前常用的家電，如高清數字電視、家庭影院系統、機頂盒、音頻設備。以及無鑰匙門禁系統等應用都將從最新的ZigBee RF4CE技術中受益。從此，射頻遙控將有望徹底取代傳統紅外(IR)技術，成為家電遙控的射頻新標準。”

另外，除家電遙控以外的更多應用將會隨市場需求而推出。據飛思卡爾預計，截止2012年，每年采用ZigBeeILF4CE技術的產品出貨量將超過1.6億件。FTF期間，Freescale推出MCl323x系列。它含有一個8位HCS08微控制器、一個完全符合IEEE 802.15.4的收發器、閃存、RAM和專為當今的消費電子設備而選擇和優化的高性能外設。

中國優先戰略

為了贏得中國市場，很多公司的合作伙伴策略向中國傾斜。

MIPS科技公司總裁兼CEO(首席執行官)Sandeep Vii提出“China First”，宣布要辦四件事：1。貼近中國市場，為正在蓬勃發展的中國IC市場提供IP(知識產權)核；2。不僅Sale in China，還要develop in China，例如該公司的M14K和和M14Kc軟核就是全部在中國研發的：3。為中國進行架構(architecture)授權；4。將與中國政府和中國本土公司領導層建立聯系，為中國本土處理器體系架構建設方面服務。據悉，該公司的IP(知識產權)有三大業務方向：智能手機：電信網絡：GoogleTV。

Freescale近日也宣布把其Power Architecture e200內核技術授權給電子科技大學，用來開發通信市場及智能電網等新增長領域的嵌入式系統。另外，該公司8月與教育部簽署新一輪的五年合作協議，福田汽車宣布牽手飛思卡爾成立汽車電子聯合實驗室。

新一代的電子技術和產品，將改寫我們的數字生活方式，讓世界更環保、健康，溝通更順暢更便捷!