一根头发上的技术与艺术
编辑：心怡 [ 2011-2-23 10:05:16 ] 文章来源：比特网
在当今社会，每一个人身边都环绕着数以千计的各种各样的设备，而这些设备就融入了各种形式的传感器，通过它们，一个信息爆炸的、更智能的社会将随时随地展现在我们眼前。
自动派药系统(Automated Medication Dispensing)，也就是电子药房。所有药柜都由嵌入式电脑控制，能够更准确地拿到病人所需要的药物，从而减少犯错机会。
通过车载信息系统应用，可以实现“无人”驾驶，车主只需设定好行车路线，通过智能导航系统，让汽车在自动驾驶的状态下高速前进，直到目的地。如果中途突然发现车子需要加油，可以将车引导至附近的加油站。
在智能交通方面，高速铁路的列车控制管理系统，里面有中央控制单元，有拖动控制单元，有制动控制单元和辅助控制单元等等，其中很多的东西都是用嵌入式系统的方式体现出来的。
从计算的演变可以看到，早期的计算主要集中在大型机，比如做一些天气预报、地质勘探、模拟仿真等等，现在计算已无处不在，随着越来越多的设备能够互联，对计算的要求会越来越高。在它的上端有一个强大的服务器，或者称之为“云”，然而，终端的计算能力并不意味会被削弱，它需要能快速及时反应。此时，嵌入式技术得以大展拳脚。
今天英特尔已经实现了处理器32纳米制程工艺的量产。32纳米的晶体管是什么概念？把一根头发的直径展开，能够堆3000个32纳米的晶体管。同时，32纳米的工艺又能令晶体管在每秒钟开关3000亿次，开关越快，说明晶体管将来的速度就会越快，组成的系统也会越来越快。
更低功耗、更高性能;更高吞吐量;芯片组集成更多功能，尤其是集成更多的视频处理能力，正在成为最新的嵌入式技术发展方向。
据了解，2011年全球嵌入式市场规模将突破100亿美元大关，与之对比，消费类电子、移动互联网和上网本等细分市场规模都无法超过100亿美元。到2015年，全球会有大概150亿个嵌入式的互联设备，互联互通应用将在全球全面展开。
一个嵌入式的、智能的、个性化互联网正在成为不断推动未来计算演变的最主要动力。
中国地缘辽阔、人口众多，每做一个系统，很快就会做成世界上最大、最复杂的系统。
清华大学信息技术研究院院长李军举例说，现在国内油管线、油气管线有37条，大概20万个模拟信号输入点，很快就会变成60万个输入点。这有很高的实时性需求和比较长时间的存储需求，所以信号的采集、处理到传输、存储都是很大的问题，而对于嵌入式技术则也是一种长期的机遇和挑战。
嵌入式技术大多是便携的，对功耗要求很高。嵌入式电脑不是在机房里工作，可能是车载的、在零下20多度，也可能是零上40多度工作，这要求功耗可以很低。
因为嵌入式设备是通过各种各样的协议互相连接在一起的，所以它的安全性也很重要。英特尔中国研究院院长方之熙在接受记者采访时表示，嵌入式设备可管理性和个性化问题更日益突出，作为个性化的人机界面技术，如何使得人类的习惯与各种嵌入式设备融合更好，这些都非常重要。
随着嵌入式系统的发展，嵌入式设备变得更加聪明，而且各种嵌入式系统都是互联的。这种情况下，也势必会引起产业的新变化。
嵌入式系统一般要求上市时间是比较短的，11年或者是18个月出产品，因此，这对软件形成了一个很大的挑战。方之熙进一步深入讲解道，软件一般在仿真器上先开发，关键在不要让软件的测试和调整来拖延上市时间。同时，因为嵌入式系统更多是集成各个不同厂商之间的IP Blocks，软件设计的复杂性也在增加。
而硬件的挑战可能会更大一些了。嵌入系统硬件里面的各种硬件器件都是整合在一起的，如何把IP Blocks整合在一起，让成本降低、功耗减少、可靠性增加，这对硬件的设计工具和实施工具都是很大的问题。另外一个问题是，嵌入式系统是根据不同的市场要求、不同的市场应用而有不同的嵌入式系统设计。怎么能够使这些不同的市场领域设计，能够在硬件设计中变成比较主流，并把系统性能做到最好？
所有这些都是一种非常精细的技术活，当然，挑战也意味着有很多的机遇，特别是在产业界有很多机遇。
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