工业电脑领导厂商研华科技的x86嵌入式系统策略

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  嵌入式就是无所不在——“空间、功耗、特殊应用”
  
  对于嵌入式系统的定义,研华嵌入式电脑事业群副理黄季中认为:“所谓的嵌入式就是有无所不在的感觉,当某处需要一台电脑或者需要一个运算处理器,嵌入式系统就这样发生了。”所以嵌入式系统就是一个无所不在,为一个想象力以及创意所需要它存在的地方。
  也正因为嵌入式系统是无所不在,因此对于该系统就会出现一些限制,例如空间还有热的问题。空间大小也许会受到建筑法规或是整个系统本身的限制,例如CNC车床机。虽然机器本身很大,但是其内部因为机械组件很多,所以电脑所占的空间就比较小。空间小的情况下就会衍伸出热的问题必须要去解决,在较小的空间下其热的问题就相对的比较严重。而因应空间限制所衍伸出来的特殊平台或是Form Factor,就是一般X86嵌入式与消费性的电脑比较主要的不同之处。
  另外还有针对特殊应用市场也是嵌入式系统的主要特色,例如医疗市场的应用、特殊市场对于安规的要求等。并依照使用的特殊需求,其主机板就会去进行不同程度的变化以符合需求。对于嵌入式的主机板制造商或是使用嵌入式硬件的客户会比较希望是一个平台就能解决其所想要针对的应用目标,一个板子就可以解决一个应用的垂直市场的所有功能。
  最标准的X86嵌入式主机板就以PC/104为一代表,PC/104符合军用规格标准,其所面对的环境以及空间限制都是很严格的,其可以堆栈的设计以及耐震的优点近年来受到许多工业规格的青睐,纷纷采用军用规格标准。另外对于嵌入式的板厂而言,在主机板的设计上可以依照顾客的需求去增加或是改进各种接口的位置,达到客制化的需求。
  近年来已经有许多客户是从消费性的主机板转进使用嵌入式的主机板。例如游戏机、卡拉OK机、赌博机等等的客户原本比较喜欢用消费性的主机板,但是由于这些厂商的硬件在国外也是有要经过系统认证,客户们发现消费性的主机板,常常发生改版以及供货时间长度的问题,对于客户来说改版意味着整套系统需要重新经过认证,还有必须面临因为改版而失去长期供货的风险。但是嵌入式的主机板就比较没有这样的问题,供货期最少三年到五年,而这也是嵌入式系统最大的特色也是这些厂商也就开始转进miniATX的嵌入式主机板的主要因素。客户可以运用省下的时间在研究软件方面。
  另外研华在嵌入式主机板的设计上及标准要求上比较严格,研华也有些受欢迎类似消费性主机板的标准版,其工作温度范围比一般消费性的主机板为广,大约在0℃-60℃之间。加上研华于设计时甚至会挂上一些保护线路,确保产品的良好运作。这也是客户转向的因素之一。
  
  X86嵌入式市场的优势与挑战
  
  对于X86在嵌入式市场的优势,黄季中表示:X86比较强的地方主要在于客户对其熟悉度较高,该平台衍伸出来的无形资源也较多,不论是软件的撰写人员或是系统整合的工程师等等。研华在软件方面主要针对Microsoft Windows去研究,主要因为其背后的支持较多,而微软对于嵌入式市场也有较明确的产品策略,使用该产品不论在验证以及可靠度上都比较高,同时也可以节省许多时间。
  纵使X86在嵌入式市场有着许多的优势,但是谈到X86系统面对嵌入式市场所面临的挑战,黄季中认为热依然是主要的问题。由于嵌入式系统所受到的空间限制,热的挑战对于X86而言将是越来越严苛。另外,如何在有限的空间下让所有的功能都可以发挥那将是一个重点,未来终端产品将会更多样化。一但产品的成本符合需求,自然而然市场就会自动转进X86的系统。
  对于研华如何满足未来市场需求变化以及走向,黄季中表示:“现在我们重点就是Design To Order Services (DTOS)”,以达成快速客制化的目的。因为在嵌入式市场中,客人要的几乎都是量身订做,因为客户的应用很清楚,所以会请研华去满足他们的要求。因应这样的市场,研华就用DTOS去满足客户的特殊需求。DTOS有两个区块,一为SOM DTOS,另一则为ODM DTOS。
  
  供货期、功耗选择硬件时的优先考虑
  
  另外身为嵌入式系统提供者,对于硬件组件的选择上黄季中表示:“供货期和低功耗为第一优先考虑”。在选择硬件组件时主要会先去考虑这个组件的供货期是否能够满足3-5年的要求。另外它必须是要一个稳定的平台以及低功耗,因为功耗与温度过高的硬件很难去满足许多客户的需求。所以对于硬件组件与处理器的选择上,大方向就是这样,因为研华做的是平台主机板,所以只要满足我们的要求的CPU我们都会去选用。
  最后也会加上整体系统成本的考虑参数,风扇的数目以及风扇的维修成本都是必须考虑进去的。目前嵌入式的系统主要朝无风扇方向去发展,有些客户会要求我们的主板无用风扇,以降低后续的维修成本。
  
  结语
  
  过去所谓的嵌入式系统与现在所认知的嵌入式已经开始有所不同,针对特殊应用市场以及低功耗以经成为现在X86系统抢占嵌入式市场的主要关键。过去由于X86处理器成本与功耗的问题,让一些平台设计者较不用愿意采用。但随着时间的推进,X86处理器在功耗与效能之间逐渐转变,低功耗而且无风扇,加上丰富的软件资源以及人才,让一些客户转而愿意采用X86处理器做为其新产品的核心。诚如研华嵌入式计算机事业群副理黄季中所言,嵌入式电脑就是无所不在,但要真正达到无所不在,则必须克服许多的限制。空间、热以及成本都是身为嵌入式系统厂商所需要去帮助客户考虑的因素。
  另外在X86架构中过去明确分开的消费性与嵌入式市场,也因为嵌入式的应用日趋多元与复杂逐渐开始有所重迭产生,处理器厂商将其产品列入长期供应以及提供相关芯片组让平台达到完整性以符合嵌入式市场的需求。系统厂商从硬件供货期的长短、功耗与整体成本的观点,去帮嵌入式市场的客户进行客制化服务。
  目前来看分辨嵌入式与否,也许正如AMD业务总监林建诚表示的“除桌上型电脑与笔记型电脑之外,其它都叫做嵌入式的产品”来当作分界吧。
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