多角度构建嵌入式系统技术的创新与应用

    9月13日上午，由中国计算机学会微机（嵌入式系统）专业委员会和《电子产品世界》杂志社举办的2007年全国第七届嵌入式系统与单片机学术交流暨多国产品展示会在久负盛名的北京大学百年讲堂隆重召开。作为全国嵌入式系统领域最重要的年会，本次大会邀请了业内多位著名专家学者作主题报告，国内外最重要的嵌入式系统厂商也派出高层技术人员，与广大工程师和研究人员零距离接触，并在大会上展出各自在嵌入式领域的最新产品和解决方案。

　　为期两天的本次大会不仅探讨了嵌入式系统技术的最新技术发展趋势和产业现状，还全面回顾中国嵌入式系统技术发展20年走过的路程。北京大学信息科学技术学院张兴副院长主持上午的会议，并介绍到场各位专家。在大会的开幕致辞中，中国计算机学会微机（嵌入式系统）专业委员会主任陈国栋指出，作为本届专委最后一次重要的学术会议，本次大会是对一年来国家微电子、微计算机和嵌入式系统领域的发展总结，并将对未来该领域的发展提出新的指导思路。在过去几年中，微机专委的工作是卓有成效的，有力地推动了嵌入式系统技术在国内的普及和发展，相信通过本次大会的技术交流，将对推动我国嵌入式系统技术的发展起到重要的作用。

　　第一天会议的主题是嵌入式系统技术创新与应用，第一个站在百年讲堂讲台上作报告的嘉宾是嵌入式系统领域的资深专家、中国科学院沈绪榜院士，他作了主题为《MPP系统芯片技术的展望》的精彩报告。MPP芯片分为两种，一种是异构总线互连的多处理器SoC（系统芯片）；另一种是同构的网格互联的Massively Parallel Processing系统芯片，后者是沈院士近期研究的重点，也是我国芯片领域发展的机遇所在。报告从研究背景开始入手，充分分析了芯片国产化面临的历史问题，并着重谈到了芯片制造一直跟在国外技术后面，处在落后挨打的位置。随着芯片硅技术的发展和集成度的不断提高，系统芯片带给我们追赶外国的机遇。MPP系统芯片作为微电子技术发展的必然趋势，未来芯片设计不能再只按处理器方式设计芯片，必须以系统为主设计芯片。从功能到体系结构的协同设计将使芯片设计的抽象层次更高。MPP系统芯片的重要性在于是军民两用的必要选择，满足天基、地基和海基三种应用环境的不同要求，重点分为图像处理和高性能计算两个应用领域。目前MPP芯片还没有完全被国外主导，因此我们必须尽早抓住这个机遇，才能改变我们芯片产业技术落后的被动局面。沈院士在报告中还展示了他所领导开发的MPP芯片结构，并指出了目前MPP芯片在国内发展所面临的诸多问题，以及我们需要着重解决问题的一些方法。

　　在沈院士对处理器技术的高瞻远瞩之后，站在讲台上的是嵌入式处理器技术领先厂商ARM公司中国区技术经理费哲平先生。费经理的报告主题是“在一个‘铲平’的世界中技术创新”，报告创意来源于去年一本畅销书“世界是平的”，从Apple公司在iPod领域的成功入手，讲述了消费电子需求的加速变化，这正是推动半导体产业链发展最主要的力量，影响了从处理器到芯片设计和制造，再到操作系统和软件支持等。目前，消费电子产品的生命周期正在缩短，而产品复杂度不断增加，开发周期却不断减小，这对元器件厂商提出了更高的要求。技术和应用的推动力正如推土机一般将功能需求、产品研发与降低成本等要求铲平到一个平台，从而让设计真正实现在一个完整的需求平台上开发，比如现在手机已经融合了几乎所有传统的随身设备的基本功能，再如数字家庭领域对家电网络体系结构的高度兼容能力。随后，费博士带来了ARM公司中国版的RealView微控制器开发工具包，该工具包以32位开发为平台，通过强大而人性化的软件可以让设计者快速开发出自己的芯片产品，从而帮助广大中国工程师实现从中国制造到中国创造的根本性转变。

    谈到中国创造，AVS标准作为嵌入式处理软件自主创新的杰出代表，有力地推动了我国数字多媒体标准的自主创新与产业化，为我国嵌入式处理标准开发树立了楷模。北京大学信息科学技术学院解晓东教授代表国家数字音视频编码AVS标准专家组组长高文教授就数字音视频编码技术的报告同样精彩。谢教授首先介绍了视频编码标准的发展历史和AVS标准的现状，AVS标准目前已经有超过50家国内外企业支持，其中国内拥有超过80%专利权，AVS标准让企业加入时可以选择缺省授权项，中国国内的选项和国外可以不同等特点。 目前，AVS联盟、工作组、专利池三方的努力下，AVS处理芯片已经实现产业化，并且已经初步具备了入选ITU-T标准体系的资格，开启了国际化道路的大门。AVS产业化的六大重点区域包括AVS-IPTV的规模应用、移动多媒体CMMB-AVS集成与规模应用、地面传输数字电视的AVS集成与规模应用、直播卫星数字电视的AVS集成与规模应用、高清激光存储视盘的AVS集成与规模应用以及视频监控新大陆的开辟等。其中数字电视和手机电视是发展和壮大的主要推动力量，目前四川和杭州已经采用AVS布设数字电视网，广州地铁开通了AVS数字广播，中国网通在大连已经成功完成了AVS试验网测试，并将在短期内进行大范围推广。

　　上午的最后一场报告由FPGA领导厂商Xilinx业务发展总监Lawrence Getman带来的，主题是嵌入式处理设计在工业和医疗领域的应用。随着嵌入式技术在工业和医疗方面的应用，嵌入式处理器系统变得越来越复杂，系统的开发和集成不再像过去那样，完全由硬件设计自身决定，这就是SoC诞生的意义所在。而FPGA的内在可配置性是与其ASSP、ASIC或其他考虑周全的解决方案相比的基本优势之一。从性能上说，FPGA本质是并行的，通过调整CPU的时钟频率来改善性能已经不再可行。在工业和医疗市场中，与过去的专用软件解决方案相比，对类似RTOS的高级别软件的需求已经非常庞大，这些因素促成了对嵌入式平台相关解决方案的需求。Lawrence Getman在其报告中详细介绍了Xilinx公司针对工业和医疗两个市场的特殊需求而开发出的不同解决方案与开发平台，从而在提升产品中DSP性能的同时降低了成本，给出了嵌入式软件开发的新思路。

　　几位专家的精彩报告从多个技术角度为听众描绘了嵌入式系统技术创新与应用最新发展的蓝图，在下午及第二天的报告中，更多的专家和厂商代表将从更详细的技术领域入手，总结嵌入式系统的发展历程，并深入探讨嵌入式系统技术在不同领域的广泛应用。