嵌入式市场的重要转移趋势

    嵌入式市场一直是8位微控制器占据的主战场，虽然过去也有采用32位处理器的嵌入式应用，但只限于少数追求性能的领域。随着无线、视频、游戏和高速通信应用市场的增长，情况正在出现变化。许多嵌入式应用对处理器性能的要求开始大幅提高，这种变化使现有的32位微控制器需求量增加，也使系统级集成（SLI）应用中32位处理器的用量大增。

    消费电子、汽车、工业及军事航空市场的共同需要，正推动着对32位处理器的需求不断增加。这主要源于有关的设计越来越精密和复杂，图1所示为嵌人式设计纳人处理器数目的变化和预测。 

    

    与此同时，随着由于掩膜和半导体设备成本的增加而使设计从特定用途集成电路（ASIC）转向现场可编程门阵列（FPGA），SLI的实现也开始出现转变。由于ASIC开发成本增加，要取得收支平衡所需的产量也不断上升，因而使得越来越多的设计转向可编程器件。这就使那些过去一直由ASIC解决方案主导的市场（如通信、消费电子和汽车电子等）开始向FPGA转变，图2所示为2002年与2008年FPGA市场分布情况的对比。 

    

    同样是这些造成ASIC成本增加的市场和工艺格局变化，却使得FPGA的单位系统门成本降低，从而大幅度地提高FPGA器件的集成度。这样，FPGA器件门密度变得越来越大，足以支持那些几年前只能采用ASIC器件才能实现的复杂系统级应用。由于FPGA具有产品能够快速上市的特性，这种设计转变势必将持续下去，为可编程逻辑厂家带来巨大的商机。

    厂商应变策略

    在嵌人式32位处理器领域，市场份额最大、品牌声望最高的是ARM构架，ARM构架的市场份额已达到80%。因此，有大量支持ARM构架的硬件和软件开发工具可以选择，同时业内也有丰富的ARM7知识和经验可以借鉴，设计人员将可从中受益，能在其系统级设计中享用大量的现成代码和工具，从而降低设计风险和缩短开发周期。

    目前，市场上销售以ARM7为基础的微控制器供应商已经超过10家。尽管争取与微控制器厂家所提供相同处理器的市场好像欠缺说服力，但如果时机恰当，所选的处理器最终能够主导市场，这将会是一个，很好的策略。如果微控制器能满足应用的所有设计需求，微控制器是嵌人式设计的理想方案。但现实往往并非如此，设计人员必须给该微控制器配备外部部件（通常是FPGA）才能实现所需的功能。如Actel公司在其ProASIC3 FPGA中加人软ARM7核，便可助设计人员灵活实现其设计要求，并将所有功能集成在一个元器件中。ARM7提供的商机在于：它已做好主导32位嵌人式市场的准备（这也是如此多微控制器厂家开发以ARM7为基础控制器的原因），而且市场规模仍小，但增长速度快，因此，目前还没有厂家独占市场。这就给许多FPGA厂商及其客户利用ARM7抢占这个市场的机会，通过发挥ARM7的优势而立足于市场，并随32位嵌人式市场一同成长。

    ARM7系列处理器与以Flash为基础的ProASIC3 FPGA系列产品组成了强劲的组合。两者均针对消费性电子和工业市场，而且ARM7在军事领域的应用受到越来越多的关注。ProASIC3器件为ARM提供了独一无二的载体，能促进ARM7处理器的发展以便进人这些市场。ProASIC3器件不单成本低及可编程，而且还是单芯片及高度安全的解决方案，因此成为ARM供应和保护其处理器IP的理想载体。这个组合也为设计人员带来优势，因为ProASIC3器件中的ARM7核可为嵌人式SLI设计提供可编程的解决方案，并且符合业界标准。

    为了让嵌入式设计人员通过可编程逻辑更好地利用ARM7，Actel和ARM正密切合作，将处理器的尺寸减至最小并不断提升速度，同时优化特为ARM开发的M7ProASIC3 FPGA的应用。为了在M7器件中轻易实现ARM7，Actel已经创建了一整套开发工具，包括Libero集成设计环境和名为CoreConsole的新的前端工具，这是一个IP核开发平台，可让用户快速实现处理器子系统及构建其系统级设计。公司还汇编了一个庞大的生态开发环境，包含针对ARM7而设计的软件和工具，能够降低设计风险和缩短产品开发周期。将以Flash为基础ProASIC3器件的灵活性与ARM7处理器结合，Actel已开发出很好的解决方案来扩展ARM7的可用性能，从高产量应用涵盖至低产量应用及原型开发，真正实现ARM7大量应用的时代。

    嵌入式应用向FPGA倾斜

    随着性能要求越来越高，嵌人式应用中的控制元器件正由8位向32位转变。与此同时，嵌人式应用也因为成本和开发周期压力开始从ASIC转向FPGA，这种变化已经导致设计人员在嵌人式应用的实现过程中出现明显的技术分化。

市场上还有很多其他软件IP处理器解决方案能够在FPGA中实现，但都是基于专有的架构，而且有关的开发工具、技术支持和设计人员经验均有限。ARM7则与这些专有的架构相反，它采用业界标准的架构，并具备一套由开发工具、技术支持和嵌人式设计人员知识所组成的完整开发生态环境。 


 
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