|
| |
|
|
嵌入式系統(tǒng)軟件正逐漸成為嵌入式系統(tǒng)的主要角色。根據(jù)Gartner對半導(dǎo)體設(shè)計市場現(xiàn)況的調(diào)查與分析,，在2002年金字塔頂端的廠商必須掌握市場,、設(shè)計、程序庫,、EDA工具,、以及工藝，這是一個以芯片供應(yīng)的時代,；但到了2005年,，金字塔頂端的廠商則必須增加軟件的提供，因為現(xiàn)今市場主流已經(jīng)走向提供完整的系統(tǒng)解決方案,。也就是說使用嵌入式處理器之選擇導(dǎo)向正逐漸轉(zhuǎn)型,，嵌入式軟件的支持程度正逐漸成為控制嵌入式系統(tǒng)市場占有率的主要因素，因而改變以往固有的市場形態(tài),。
在嵌入式處理器的市場上,，領(lǐng)先的公司不是Intel而是ARM，ARM這家公司首先專注在通訊市場的處理器,，為了鞏固市場,，ARM提供了嵌入式軟件及軟件開發(fā)工具，并且專注于開發(fā)工具的支持,，一直到公司穩(wěn)固之后才開始擴展處理器架構(gòu)以及購并Artisan補足硬件底層矽程序庫的控制,。這也說明了在嵌入式系統(tǒng)上，掌握住開發(fā)工具就掌握住市場,，并且可以從中得利,。
嵌入式處理器共享平臺的發(fā)展乃是整合多種不同嵌入式處理器發(fā)展平臺，其主要目的在使應(yīng)用程序的開發(fā)者使用相似的開發(fā)環(huán)境發(fā)展不同的嵌入式處理器上的應(yīng)用程序,，并且利用共享平臺上的整合資源,，快速發(fā)展適用于該嵌入式處理器的應(yīng)用程序。整合發(fā)展平臺的趨勢就目前看來,，隨著處理器延伸至多核心的架構(gòu)設(shè)計,，多核心的發(fā)展平臺在國際上也已經(jīng)備受重視。根據(jù)Gartner 2006年的報告顯示,，目前開發(fā)者所使用工具組的市場分布,，以RTOS為最重要,，同時，整合發(fā)展平臺所占有的市場也漸漸受到重視,，預(yù)估在2007年后,，將有超過一億八百萬美元的產(chǎn)值。
目前的RTOS已逐漸將重心移至系統(tǒng)穩(wěn)定性,，如：存儲器保護（memory protection）,、安全防護（security protection）等機制。另外,，System level design占有17%,，在其中讓人注意到的是ESL（Electronic System Level），主要著重于Virtual prototyping,，可以提供早期系統(tǒng)評估的工具,。整體tool chain比重含JTAG、Debugger,、Compiler,、IDE的約占27%，而開發(fā)軟件的好壞會直接關(guān)系到嵌入式軟件的市場推廣,。
多核心整合的處理器上,，在數(shù)碼信號處理器方面，全球主要廠商以TI為主,。在Forward Concept 2006年的報告中,，TI的市場占有率正逐年增加；至2006年已經(jīng)接近60%,。在嵌入式系統(tǒng)平臺方面市場分布方面,，有將近一半的WCDMA手持裝置使用TI的數(shù)碼信號處理器，并且利用OMAP架構(gòu)為其系統(tǒng)基礎(chǔ),。OMAP架構(gòu)為雙核心架構(gòu)（ARM9及TI C5DSP）是目前嵌入式系統(tǒng)的發(fā)展主流（OMAP? processors以67%的3G手機市場占有率高居第一）,；Sandbridge SB3000 DSP具有4核心32個硬件執(zhí)行序為軟件無線電的領(lǐng)先架構(gòu)；IBM Cell processor是8核心加上一個power PC處理器應(yīng)用在高階游戲機及資料處理上,。
一般嵌入式系統(tǒng)軟件與硬件的整合度很高,，為了開發(fā)軟件、提升系統(tǒng)效能,、及控制周邊,，需要整合發(fā)展平臺提供編譯器工具、組譯器,、程序庫,、加載器、驅(qū)動程序,、及模擬環(huán)境等?，F(xiàn)在更先進的多核心處理器架構(gòu)是屬于高階嵌入式系統(tǒng)的應(yīng)用平臺,，其使用先進的技術(shù)來提升架構(gòu)效能，但也增加程序的撰寫難度,，因此這些處理器背后,，更需要有完整的整合發(fā)展平臺。
根據(jù)Gartner報告,，目前在整合開發(fā)平臺的市場占有率最高的場商為Wind River,，其占有市場為33%；其次是Windows CE的開發(fā)平臺25%,；接著為Mertowerks的開發(fā)平臺。在2005年Nokia推出Nokia 770 Internet Tablet,，其采用開放式的架構(gòu),，讓使用者可以自行開發(fā)應(yīng)用軟件，而其操作環(huán)境為maemo系統(tǒng),，包括：Linux,、GTK+、MatchBox,、Gnome及l(fā)ibraries,。而他的開發(fā)系統(tǒng)是scratchbox，scratchbox提供了gcc跨平臺編譯的環(huán)境,，程序庫,，以及模擬器，可以在x86機器上開發(fā)跨平臺的軟件,。
操作系統(tǒng)在嵌入式軟件的開發(fā)上占了重要的角色,，操作系統(tǒng)的使用可以降低使用者開發(fā)時間，提供一個穩(wěn)定而容易操控的發(fā)展環(huán)境,。根據(jù)linuxdevices.com在2003～2006年,，調(diào)查分析指出，發(fā)展嵌入式系統(tǒng)的廠商之中,，有使用操作系統(tǒng)的,，以使用Linux最多。這些廠商采用Linux的原因不外乎是低成本,，及其可彈性擴充修改之優(yōu)點,。根據(jù)linuxdevices的觀察分析指出，Linux在嵌入式操作系統(tǒng)的市占率在2010年將會達到60%,。
這樣的預(yù)測表示越來越高的接受率,，而采用Linux也意味著open source的應(yīng)用程序以及開發(fā)工具組將會隨著Linux的更加普及而更趨普及。Gartner的調(diào)查報告更指出,，嵌入式系統(tǒng)該發(fā)廠商在操作系統(tǒng)的使用上有50% 以上的廠商因為種種需求而采用了采用了即時操作系統(tǒng),。同時也有越來越多的廠商在操作系統(tǒng)的即時性（real-time）上面有更多的要求以及更多的需求,。
電子系統(tǒng)層級（Electronic System Level；ESL）開發(fā)工具方面:嵌入式系統(tǒng)在開發(fā)過程中,，軟硬件的搭配相當(dāng)緊密,，因應(yīng)如此的趨勢，電子系統(tǒng)層級ESL（Electronic System Level）開發(fā)工具提供了快速平臺的建立工具,，利用自行研發(fā)或是其它廠商提供的IP組合成硬件環(huán)境,，軟件能夠在虛擬平臺上同步開發(fā)。Gartner Dataquest于2005年預(yù)估,，ESL整體產(chǎn)業(yè)于2009年的產(chǎn)值將比2005年成長近一倍,。ESL范圍相當(dāng)廣泛，但是能夠在高階搭配嵌入式軟硬件的開發(fā),，要靠的是virtual platform的技術(shù),。目前布局的國外廠商有：Accenia、VasT,、Virtutech,、Celoxica、CoWare等,。國內(nèi)產(chǎn)業(yè)于ESL發(fā)展者,，除了少數(shù)公司有開發(fā)IP整合環(huán)境，如：晶心科技,，其余多為提供硬件IP,，或是僅具有封閉的模擬系統(tǒng)。在此領(lǐng)域上的open-source軟件包括GNU SID 及 QEMU等系統(tǒng),。
在嵌入式系統(tǒng)middleware方面,，目前有多項國際標(biāo)準(zhǔn)。OSGi起源于1999 年三月,，由一些家用閘道器相關(guān)產(chǎn)業(yè)廠商所組合而成的組織,，目前約有80余家廠商加入。包括了IBM,、Sun,、BMW、Motorola,、Nortel,、Nokia、 Philips,、Panasonic,、Sony、Toshiba,、Echelon 等,。制定OSGi 標(biāo)準(zhǔn)的最主要的目的,，是要為遠(yuǎn)端的服務(wù)提供者（Service Provider）與本地端的設(shè)備（Device）之間提供完整的點對點服務(wù)傳送解決方案。因此,，OSGi定義了一個開放性的平臺,，使得遠(yuǎn)端軟件服務(wù)供應(yīng)商所提供的應(yīng)用程序及加值服務(wù)，能視使用者需求,，隨時下載至靠近用戶的閘道器（Gateway）上,，并且自動安裝執(zhí)行，而這里所指的閘道器通常是連接家庭網(wǎng)絡(luò)（Home Network）,、辦公室網(wǎng)絡(luò)（Office Network）與機上盒（Set-top Box）,、ADSL調(diào)制解調(diào)器、纜線調(diào)制解調(diào)器（Cable Modem）,、住宅區(qū)閘道器（Residential Gateway）等,。
通過這個開放性的平臺，不同廠商所開發(fā)出的服務(wù)軟件及設(shè)備都能互相溝通及搭配使用,。DLNA 是由Intel,、Microsoft,、IBM,、HP、Nokia,、Motorola,、TI、PHILIPS,、SONY,、Fujitsu、SAMSUNG,、Toshiba,、 NEC、Panasonic等跨國性世界級資,、通,、消費性電子業(yè)者所共同推動，創(chuàng)立于2003 年,，其前身名為數(shù)字家庭工作組（DHWG）,。其成員擁有共同的遠(yuǎn)景目標(biāo)，即在家庭內(nèi)外建立一個集中管理個人電腦（PC）,、家電（CE）和移動電子設(shè)備的互操作性網(wǎng)絡(luò),，創(chuàng)造一個能夠共享和發(fā)展全新數(shù)字媒體和內(nèi)容服務(wù)的無縫環(huán)境。
Open SOA(OSOA)計劃的主要目的是要提供一免專利授權(quán)的SOA標(biāo)準(zhǔn)給工業(yè)界使用,，此計劃由幾個企業(yè)所聯(lián)手推動如BEA,、IBM,、ORACLE、RedHat等等,。目前主要分為兩個計劃SCA（Service Component Architecture）與SDO（Service Data Objects）的推動,。SCA：Service Component Architecture是用來描述使用SOA架構(gòu)的模塊如何用來建立應(yīng)用程序的標(biāo)準(zhǔn)，SCA延伸并兼容于先前的用來實作服務(wù)的方法,，其中SCA建立于公開的標(biāo)準(zhǔn)上如web services,。其中強調(diào)在組件與現(xiàn)有平臺與組件之間的結(jié)合，描述如何通過現(xiàn)有的技術(shù),、平臺甚至現(xiàn)有的組件來實作SOA組件,。SDO：Service Data Objects是用設(shè)計用來簡化并標(biāo)準(zhǔn)化應(yīng)用程序如何掌控操作資料的標(biāo)準(zhǔn)，開發(fā)者可以使用統(tǒng)一的操作格式來對于不同的資料來源存取操作資料,，包含資料庫,、XML資料庫、Web service和企業(yè)信息系統(tǒng),。
目前,，國內(nèi)也有廠商在進行處理器或數(shù)碼信號處理器的開發(fā)，如果能各自加上完善的嵌入式軟件支持,，那就是以ARM的發(fā)展模式前進,；如果，國內(nèi)廠商彼此能夠整合成多核心架構(gòu),，那就是沿著TI的路線行走,。但要是能夠?qū)⒍嗪诵纳厦娴膽?yīng)用開發(fā)由多套系統(tǒng)開發(fā)工具，轉(zhuǎn)由一套完善的多核心系統(tǒng)工具進行整合開發(fā),。這樣就是走自己的路,，一條有機會簡化多核心應(yīng)用開發(fā)，提升產(chǎn)品市占的路,。（本文作者為芯片系統(tǒng)國家型科技計劃嵌入式軟件技術(shù)發(fā)展專案推動召集人／李政崑） |
|
