3C的多元整合趨勢，使嵌入式系統成為通訊與IA產品的主流架構。由於行動應用與多媒體娛樂功能需求愈來愈強，嵌入式系統的重點舞台逐漸從傳統上的工業控制，轉移到可攜式消費電子產品與網路通訊設備...
3C的多元整合趨勢，使嵌入式系統成為通訊與IA產品的主流架構。由於行動應用與多媒體娛樂功能需求愈來愈強，嵌入式系統的重點舞台逐漸從傳統上的工業控制，轉移到可攜式消費電子產品與網路通訊設備。而新的嵌入式處理器核心紛紛推出，更加速了SoC的設計效率，將處理器架構由32位元推向64位元時代。本文將針對嵌入式系統在可攜式裝置與網通設備領域，探討重要軟硬體業者的動態與策略趨勢。
今年的Computex台北國際電腦展，無疑是印證了嵌入式系統各陣營之間的競爭，已經愈來愈激烈。從幾家軟硬體大廠的大動作，更可發現一些重要趨勢走向。其中，英特爾(Intel)在電腦展期間，特別針對通訊與嵌入式應用市場，同時發表了多款處理器與晶片組新平台，其中包括了3款Pentium M處理器、2款Celeron M處理器，以及2款搭配的晶片組。
在今年初期英特爾宣布將PC處理器引進嵌入式市場，並搭配晶片組，以通過驗證的平台化模式推出，命名為Intel Architecture(IA)，使嵌入式電腦研發業者可以節省開發時間，對於嵌入式系統市場上產生相當大的影響，也引發了嵌入式平台「標準化」的競爭。
在Computex期間，英特爾再度增加其嵌入式平台產品陣容，包括了Pentium M處理器760、745、低電壓版738，以及Celeron M處理器370、超低電壓版373，而搭配的晶片組則有E7520與E7320晶片組。
英特爾在宣布新的平台產品開始出貨時，並且特別強調其產品具有ECC錯誤校正機制、高I/O頻寬與PCI Express介面等功能，特別適合應用在網路設備。並且在展場攤位中請到2家台灣客戶展出應用產品，其中包括了生產工業電腦、車用電腦，與嵌入式電腦的南京資訊(Protech Systems)，以及嵌入式電腦製造商廣機科技(IBASE)。英特爾並且預告，在今年7月將再度推出包含Pentium M處理器與E7520晶片組的開發套件，顯示出英特爾對於嵌入式市場愈來愈積極。
負責行銷該公司嵌入式架構與網路處理器的英特爾基礎建設處理器行銷部門總監Steve Price，也特別在Computex展期中特別向各國媒體簡報英特爾的嵌入式產品策略。Steve Price並且指出這是英特爾第一次特別針對嵌入式市場推出平台產品。
Steve Price針對通訊技術趨勢表示，隨著資料傳輸量增加，無線通訊與電信設備製造商都對於處理器效能有更高的需求，以提供更高頻寬。而刀鋒式的環境，也使得通訊設備廠商必須縮小產品體積。此外，成本的降低，更是基本需求。Steve Price指出，在嵌入式市場目前最重要的應用趨勢，包括了工業電腦、安全、零售業(POS、自助服務、資訊查詢機等)、醫療，以及RFID等應用領域。Steve Price並且表示，英特爾的目標，是以其小型化、低熱度以及可擴展性(Scalability)，在網通與嵌入式市場取得排名第一或第二的市場佔有率。
而在另一方面，威盛(VIA)在將CPU與平臺部門合併成為VEPD(VIA Embedded Platform Division)嵌入式平台部門後，以平價策略大舉切入嵌入式產品市場，並且迅速在嵌入式市場擴展版圖。在Computex電腦展期間，威盛也由總經理特別助理黎少倫出面，在該公司主辦的科技論壇中，暢談威盛的嵌入式產品策略。同樣在x86架構之下，大多採取焊在主板上進行銷售的威盛嵌入式平台產品，也特別強調其小型化、平台式架構、以及可擴展性等訴求，與英特爾直接對壘。
身兼威盛VEPD部門主管的黎少倫指出，嵌入式系統將逐漸進入更多應用領域，例如小家電等產品，都將需要嵌入式運算。而威盛的嵌入式策略，即是針對標準化、time to market，以及多媒體支援等主軸提供解決方案。
黎少倫甚至表示，威盛才是唯一能提供「可擴展性」(Scalability)的嵌入式平台。他指出，威盛提供400Mhz到2Ghz的處理器，記憶體控制器則支援DDR到DDR2。在CPU方面，威盛目前提供了從較低速的無風扇處理器「Eden」，到主流產品C3，一直到高效能的C7處理器。其中C7處理器更是標榜為全球最小、最低功耗的處理器，主板面積縮小成為9x9公分。「這樣的尺寸，已經可以放在手掌上或手腕上，再小一點，就能掛在頸上了。」黎少倫說。威盛也強調了其EPIA主板平台對於多媒體，甚至於HDTV的支援性。
此外，AMD(超微)也發表了新一代Geode處理器，適用於工業級單板電腦、可攜式裝置等，可在現行x86架構的嵌入式裝置和行動設備上，提供具有如同個人電腦般的運算效能，並且已獲三星電子等公司採用。
相較於x86架構的激烈競爭，另一個嵌入式硬體架構陣營—MIPS架構，也正持續往更小的晶片體積發展，擴大在可攜式數位多媒體產品的佔有率。為處理器架構及核心IP重要供應商荷蘭商美普思科技(MIPS Technology)大中華地區總經理盧功勳在專訪中指出，目前嵌入式架構仍以32bit為主，但市場所需求的硬體效能，卻是愈來愈高。包括在網通設備，面臨了日漸升高的語音通訊與資料通訊需求，在電子消費產品上，也開始以影音娛樂為重要驅動力，而手機、數位相機等可攜式裝置，更是嵌入式應用的熱門領域。
盧功勳表示，目前嵌入式的運算效能要求愈來愈高，以STB為例，預計在2006年出貨的STB，由於運算VA平台的需求，將需要有600Mhz的CPU，而諸如3D電子節目表等應用，更是促使嵌入式硬體加速朝向高效能發展。預計在2009年，市場的需球將提高到800Mhz。
而提升效能的方式，一項標榜高效能的MIPS架構，採用了「多執行序」(Multi-Threading)方式，有效率地利用CPU的運算空檔，可以提升運算效率高達80％～90％，同時也避免了效能提高的同時，功耗也隨之提高的問題。「這是對嵌入式應用而言最好的方式。」美普思科技大中華地區技術總監王聰賢表示，相較於x86架構，MIPS架構可以達到更低的耗電。而MIPS今年推出的MIPS32 24KE核心系列，也將DSP整合進入CPU，也能讓SoC設計業者不需要在RISC CPU核心之外，再加入一顆DSP核心，使得SoC的晶片尺寸得以縮小，也簡化了系統與軟體的複雜度。也因此，MIPS架構目前正在可攜式數位多媒體領域擴大佔有率。包括聯陽半導體、華碩等台灣業者，以及中國大陸的炬力等業者，都是MIPS近期發佈的IP授權合作對象，將MIPS架構用於PMP(個人媒體播放器)等領域。王聰賢指出，目前在嵌入式應用，MIPS在數位電視、STB、數據機等市場，都有4成到9成的極高佔有率。
而在嵌入式作業系統方面，目前最受矚目的，仍是哪一種作業系統能成為可攜式裝置與網通設備的嵌入式OS主流。事實上，嵌入式OS在可攜式裝置與網通設備領域，各有其不同的發展趨勢。
目前手機的嵌入式OS市場版圖，在Feature Phone與Smart Phone各有不同生態。在價格較低的Feature Phone市場，目前則以TI與ADI為主流廠商。而在較為高階的Smart Phone市場，主要的OS陣營包括了WinCE、Symbian、Linux、Palm，以及Qualcomm主導的Brew等。在佔有率方面，目前雖以Symbian與Linux居多，不過WinCE則是後勢相當被看好的。WinCE則是在今年推出5.0版本，由於授權門檻與開發門檻大幅降低，正吸引諸多廠商投入開發行列。
而原本在PDA市場稱霸，但近期被認為逐漸式微的Palm OS，目前針對手機市場仍然動作頻繁，目前正由palmsource公司，分別針對Feature Phone與Smart Phone等不同市場，積極提供完整的解決方案，幫助手機 廠商可以更容易利用Palm平台，開發出具備自己介面外觀特色的產品，以達到產品的差異化。
那麼，在激烈嵌入式系統爭奪戰中，國內軟體廠商有哪些發揮空間？目前，在國內已有廠商專注於可攜式嵌入式系統，進行相關軟體開發。其中，成立於高雄市，專注於3D繪圖引擎的智崴資訊科技，以具備相當高的技術能力，目前並且已經與多家國內手機製造商進行合作。
智崴資訊科技總經理歐陽志宏表示，該公司看好Smart Phone前景，持續專注於純軟體的3D繪圖引擎開發，目前主力產品「Mini BGL」3D繪圖引擎可支援ARM-7、ARM-9等各種主流CPU上，並且支援Windows Moblie、Nucleus、Symbian、Linux、Palm等OS。歐陽志宏指出，由於手機成為不折不扣的消費性產品，手機廠商必須以最快的速度推陳出新，因此，運用手機CPU的運算能力，以軟體方式提供各種Solution，比起以硬體晶片方式提供特定功能，軟體Solution將更具有時效優勢與成本優勢。
該公司特別看好3D繪圖在手機上的應用，推出能在ARM-7 CPU的有限運算速度之下(52MHz)運作的3D繪圖引擎，可在手機上進行即時3D繪圖運算，讓手機廠商可以提供手機3D遊戲、3D MMI(人機介面)等功能。
以3D人機介面而言，藉由直覺式的3D介面，可以在手機功能愈來愈複雜的情況下，讓使用者以友善的介面操作手機。而對於國內手機廠商而言，更是唯有藉著軟體Solution，才可能與國際大廠同步推出新功能，在同一線上競爭，也較不受制於國外晶片廠商。此外，例如鈴聲、影音CODEC功能等，若以軟體方式解決，在成本與彈性上也相當具有優勢。
綜觀可攜式與網通設備的嵌入式系統市場可發現，更高的運算速度、更低的成本、更小的體積、更具彈性的架構，以及更短的產品與應用功能開發時間，不論在軟硬體領域，都已成為決定未來勝敗的最重要關鍵。