新数字生活方式使世界智能互联\健康\环保

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摘要：从部分业界半导体公司的访谈中，发现当今部分应用市场和技术走向。走访的商业公司中，不仅有世界级的大型公司，如微软、Freescale、Mentor Graphics、NS等，还有中小型公司，"J~MIPS科技等，以及新兴公司NetLogic公司和Semitech等。

关键词：智能手机；上网本；智能电表；多核；嵌入式

DOI：10.3969／j.issn.1005-5517.2010.09.003

智能互联是引擎

在8月底上海的Freescale(飞思卡尔)技术论坛(FTF)上，Freescale半导体高级副总裁兼首席市场营销官Hei Richard在主题报告中指出我们正在步入智能互联时代(Era of connected　intelligence)，特点是在任何时间、地点都能享受到宽带网络的便利。这将会催生新的业务模式，并将带领产业走出低谷迈向辉煌。

要想展望未来，先回顾一下过去。从过去三四十年经历的数次经济危机和衰退中可以发现，半导体业是产业的增长引擎。例如从上个世纪70年代出现了能源危机，当时Motorola等公司用汽车电子技术来降低能耗、提高效率，那时Motorola等公司也因此成为汽车电子业的领导者。80年代由于计算机的兴起，半导体为计算机的发展做出了巨大贡献。90年代出现了网络热，那时Motorola(2004年半导体部分离成Freescale半导体公司)等公司在网络处理器中担任主导角色。2000年网络泡沫破灭，各个企业需要新的解决方案和商业模式，社交网络等开始增长。2008～2009年又经历了金融危机，我们新的增长点在哪里?答案是智能互联世界。在这其中，互联、健康、安全将是支撑时代进步的三大支柱。对于Freescale来说，汽车电子、网络、消费电子和工业应用则是四大主要推动引擎。产品方面，该公司重点发展嵌入式处理器、微控制器、DSP、RF、传感器、模拟等及丰富的支持软件。

中国电子书需要四个创新

当前电子书面临着以苹果iPad为代表的平板电脑的竞争。Freescale是电子书／电子阅读器芯片最大的供应商之一，谈到电子书发展，Hei认为出版业和大印刷厂今后会面临很大的挑战，需要变革一一这迟早会发生。就像音乐行业iTune等下载模式对传统音像制品的挑战一样。

Freescale副总裁兼亚洲区总经理汪凯博士认为中国电子书市场可以在四个领域开拓：1。现在是黑白。将来可以考虑推出彩色书产品。这样从电子书到电子杂志，并可以延伸到庞大的成人教育市场；2。礼品市场：3。专用行业应用，如银行系统等，需要和行业用户深入探讨，例如电子书不仅可以看，还可以写笔记，而且是原记录；4。价格创新，目前的现状是人们不太愿意买贵的电子书。这不仅需要电子芯片与产品制造商把产品价格降低，另外书刊商可以效仿电信运营商模式，考虑把电子书当成手机一样送给读者，以服务盈利。

在FTF上，汉王宣布电子阅读器E-800选择Freescalei.MX51应用处理器。E-800只有1磅重，两周以上电池寿命，具有Wi-Fi功能、高达32GB的内存及1024x768分辨率的8英寸电子墨水面板。

医疗电子：IC厂商与企业互助模式

医疗应用是半导体增长最迅速的领域之一。根据市场研究机构Databeans的统计，全球医疗电子支出每年增长15％，医疗应用的半导体消耗量每年增加11％。至2012年医疗电子用半导体产值将接近50亿美元。其中家用和便携市场成长速度最快。年复合成长率高达16％。

但是这个市场门槛也不低——由于医疗行业人命关天的特点，新兴的中小企业需要依托一些有实力的医疗电子公司进行技术创新(ODM)。因此。半导体企业往往和企业合作联合推出方案。而不是天女散花般地发样片。

例如。Freescale在FTF上展示了一项医疗创新成果——Medical Kiosk(医学亭)，是与Pounce Consulting合作开发的。特点是使患者和医生够在家里进行远程例行健康检查。为便携式、触摸屏方案。它基于Flexis MM系列驱动器的参考设计，包括秤、超声波高度传感器、血压计、心脏监测仪、心电图仪、脉搏血氧仪、血糖计和肺功能仪。

无独有偶，FTF两周后，美国国家半导体(Ns)宣布西门子与其合力推动超声波技术的发展，新一代的超声波成像系统不但能显示更高质量的影像，还能添加3D／4D成像功能，实现最低功耗。同时。NS公司还宣布推出业界首款适用于便携式超声波系统的8通道发射／接收芯片组，对中国来说，目标是使现在生产B超机的本土企业。未来可制造超声动态图像的设备。

NS的这款8通道发射／接收芯片组内置四款芯片，包括LM96511 PowerWise超声波接收系统模拟前端电路、LM96530 PowerWise超声波发射／接收系统开关、LM96550PowerWise超声波发射系统脉冲发生器和LM96570 PowerWise可配置超声波发射系统波束成形器。Ns亚太区市场总监吴渭强认为，其高度集成的特性令系统设计师可以利用该芯片组来开发小巧轻盈、影像更清晰、更易据此作出准确诊断的128通道便携式超声波系统。不仅如此，NS为这款芯片组提供全套评估套件、参考电路图及设计工具。

由于NS和西门子的紧密合作伙伴关系，才能了解西门子在研发中遇到的难题，进行NS产品的改进。那么，为何西门子同意NS把两家企业合作的芯片组共同推向市场7吴滑强解释说，NS与西门子在模拟电路的很多方面进行了合作，此次推出的发射／接收芯片组只是其中一个重要部分。另外。超声波成像设备还包括很多关键部分，如探头等，是西门子的强项。

自助服务终端兴起

从Freescale和Pounce联合开发的医学亭，到机场自助登机设备、银行自助服务终端、ATM机、医院的挂号机、还有政府为公共服务设立的信息亭、学校信息亭等，自助服务终端悄然兴起，并延伸到各行各业。

以金融业的银行自助服务终端为例，发展十分迅速，主要由于这几年网上银行业务的蓬勃发展。据工行的合作伙伴之一——北京思创银联的总经理于晓军介绍。2007年时工行行长曾提出十年内要把工行80％的业务转到网上。到今天为止。工行已把其业务的58％转到网上。中国目前有300多家银行，可见以银行推广网上银行用的自主服务终端需求量可观。

自助服务终端的特点是采用触摸屏，并对设备的互联互通性要求高，同时不同行业也有各自的特色。例如金融业的首要特点是安全性。于晓军

称该公司与微软Windows Embedded部保持长期的合作关系。为工行北京分行等银行系统提供设备。微软Windows Embedded部中国区高级市场经理李涛说：“微软嵌入式操作系统最大的价值在哪儿?因为它是Windows!微软嵌入式部是在通用版Windows基础上，把Windows变成组件化、定制化，核心还是Windows已有的技术。”

智信电网、智能电表的通信方式将多种方式并存

在FTF上，中国电力科学研究院首席专家、副总工程师胡学浩教授透露，2020年我国将初步实现智能电网／智能电表现代化。目前正在着手一些标准的制定中。当笔者问及电表自动抄表(AMR)通讯标准时，胡学浩称将出现多种方式并存。

目前电表的抄表方案主要有三种：电力线通信(PLC)、无线(红外和ZigBee RF)和互联网方案。一般认为，PLC容易受到干扰。不够稳定。无线方面，红外容易被障碍物阻挡，功耗也较高，是单向传输；而ZigBee既可在三五十米之内传输，也可穿越障碍物，功耗低，并进行双向传输(好处是可由电力公司灵活调整电价)。

Freescale目前主推ZigBee RF方案。香港城长科技公司CEO曾剑锋向本刊介绍了禾Ⅱ用FreescaleMCl3213芯片开发的MIU(电表接口单元)，每个MIu最多支持32个电表／水表。随时可自动抄表。该方案已经用于香港和苏州的部分酒店和住宅区。

也有挑战pLc易受干扰的公司。新加坡Semitech半导体公司就是其中一个。Semitech市场营销副总裁Mike Holt称已推出业界首款基于OFDMA(正交频分多址)的电力线通信收发器芯片——SM2200。专门针对杂讯严重的电力网环境而设计，提供最高可靠性级别的线路通信，将重点引入自动计量基础架构(AMI)和自动抄表系统等应用。

SM2200的秘诀是能够实现“频率捷变”(frequency agile)，可根据不同的噪声环境，实现多节点并发通信，可随时抄表。

据电力媒体编辑介绍。目前我国电力抄表中70％采用PLC。Semitech代理商益登(上海)公司资深业务经理叶智辉介绍了PLC在AMI的意义：我国输电网损耗约20％，其中一个原因是多输的电无法保存，白白浪费掉了。因为电网杂讯大。发电厂对用户用电状况不太了解，发电有时会存在盲目性。如果有了良好的PLC技术，发电厂可以准确掌握用电端情况。

据介绍，除了AMI和AMR，SM2200还可用于路灯控制系统、智能化家庭电力管理、家庭自动化、楼宇自动化及其他各类需要利用供电线路进行低速通信的应用部署。

那么对于现有电表用户。消费者是否会自愿破费改造呢?Mike介绍了德国做法：向居民宣传智能电表带来的一些附加功能，例如可使空调更节电、电费打折等。“智能电表推广用商业匕的手法较合适。因为对消费者来说。低碳、节能等口号有点空泛，消费者更关心对自己带来的实际好处。”

通信与网络处理器：高性能。低功耗和多核

根据研究公司Companiesandmarkets.com数据。中国是全球最大的移动市场。有7亿左右用户，这些用户越来越多地要求更快的无线速度。中国手机市场的渗透率预计在2010年第四季度将达到114％。手机销售额也将增长10个百分点。为了服务该市场，很多电信公司正采用世界级的硅技术，提供高性能、高能效的无线基站。

据Freescale的Lisa T.su博士介绍，为了满足中国市场。该公司正将高性能加速度引擎扩展到最经济、能效最好的QprIQ平台级别。例如新型P1和P2处理器的高性能数据路径加速度架构提升产品性能，降低成本并实现最佳扩展性。Freescale推出三款新型QprIQ处理器，首次将公司先进的数据路径加速度架构(DPAA)编程模式融合到QorIQPl和P2级多核产品中。该P1023／1017和P2040通讯处理器的推出。意味着Freescale DPAA技术扩展到所有qorIQ平台级别，跨单核到8核产品，频率范围为400MHz到2.2GHz。

通信与网络处理器市场的新秀NetLogic Microsystems更为激进。近日公布其集成128个nxCPUs的多核处理器解决方案。可实现每秒160Gb的吞吐量和每秒2.40亿数据包的应用程序性能。不过业界普遍认为，多核的难点不在硬件，而在软件。在笔者问及软件如何管理名为XLP8128S的128核芯片时。NetLogic执行副总裁兼总经理Behrooz Abdi解释道：通常一个核运行一个OS(操作系统)效率最高；但是该芯片里面很多应用不需OS和软件，只执行单一功能，例如安全和网络处理。即使跑OS。也以Linux为主。“客户知道多核是必然趋势。因此他们愿意在此投入研发。”这恐怕也是NetLogic追求更多核的狂热动力所在!

电子企业不愿成为“硬件+软件”的人质?

Freescale的FTF每年都有软件合作伙伴的展位，今年增加了几个新的合作伙伴一一Mentor Graphics、Enea等，而少了老搭档MontaVista公司。当笔者问及缘由时，Hei语出惊人：“电子企业不愿成为‘硬件+软件’的人质!”因此Freescale和众多嵌入式平台供应商合作，为客户提供可自由选择的方案。据悉。MontaVista去年底被Freescale的对手Cavium收购。风河早在2009年6月被InteI并购为子公司，而以制造黑莓手机闻名的RIM今年4月收购了汽车平台的大拿QNx。在FTF上，笔者了解到多家软件平台厂商都为几家著名的大型电信设备商供货。因为大型电信设备商可以规避风险，“不把鸡蛋放在一个篮子里”。

但是，对于那些产品上市速度快、打价格战的行业，例如消费电子业似乎并不把“硬件+软件”看作是绑架，反而是受到了特别服务。在Mentor Graphic公司的年度大会——EDA Tech Forum 2010上。笔者询问Mentor为何要开辟新业务部门——ESD(Embedded Design Division)业务?董事长兼CEO Walden c.Rhine称，从MTK(联发科技)的崛起可以看到，芯片供应商不仅仅提供一颗芯片，还提供包括芯片周围的软件开发环境，因此。Mentor不能像过去那样仅做IC设计工具，还要推出ESA(嵌入式软件自动化)平台。笔者认为，RIM收购QNx，可能也是从MTK的成功中受到了启发。

两年前Intel斥资8亿多美元收购风河。从软件厂商角度看，微软嵌入

式部门的一位发言人称，Intel收购一些软件公司。就像一家饭店买了前面的停车场一样。是为了方便客人而提供的一种服务。而非主营业务。这话多少让Intel和风河的合作伙伴们舒了一口气。但也有媒体称Intel最近花近80亿美元收购安全软件公司MaAfee，是多元化战略的考虑。

看来。硬件与软件厂商的分分合合。关系是暧昧的。电子整机企业也各怀心思。小心地拿捏着自己的立场。

ZigBee RF4CE：使射颇有望取代红外

基于ZigBee／IEEE 802.15.4协议的RF4CE技术由RF4CE联盟与ZigBee联盟(zigBee Alliance)合作共同开发。除更出色的遥控功能外，ZigBee RF4cE还允许电器设备之间的双向交互。ZigBee联盟的发起者之一Freescah公司ZigBee技术的商用无线业务经理BrettBlack举例说。Sony采用Freescale的RF4CE方案后。2个AAA电池可以用两年。　“目前常用的家电，如高清数字电视、家庭影院系统、机顶盒、音频设备。以及无钥匙门禁系统等应用都将从最新的ZigBee RF4CE技术中受益。从此，射频遥控将有望彻底取代传统红外(IR)技术，成为家电遥控的射频新标准。”

另外，除家电遥控以外的更多应用将会随市场需求而推出。据飞思卡尔预计，截止2012年，每年采用ZigBeeILF4CE技术的产品出货量将超过1.6亿件。FTF期间，Freescale推出MCl323x系列。它含有一个8位HCS08微控制器、一个完全符合IEEE 802.15.4的收发器、闪存、RAM和专为当今的消费电子设备而选择和优化的高性能外设。

中国优先战略

为了赢得中国市场，很多公司的合作伙伴策略向中国倾斜。

MIPS科技公司总裁兼CEO(首席执行官)Sandeep Vii提出“China First”，宣布要办四件事：1。贴近中国市场，为正在蓬勃发展的中国IC市场提供IP(知识产权)核；2。不仅Sale in China，还要develop in China，例如该公司的M14K和和M14Kc软核就是全部在中国研发的：3。为中国进行架构(architecture)授权；4。将与中国政府和中国本土公司领导层建立联系，为中国本土处理器体系架构建设方面服务。据悉，该公司的IP(知识产权)有三大业务方向：智能手机：电信网络：GoogleTV。

Freescale近日也宣布把其Power Architecture e200内核技术授权给电子科技大学，用来开发通信市场及智能电网等新增长领域的嵌入式系统。另外，该公司8月与教育部签署新一轮的五年合作协议，福田汽车宣布牵手飞思卡尔成立汽车电子联合实验室。

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