加速成長的x86嵌入式系統(下) 工業電腦龍頭研華科技的x86嵌入式系統策略

本文作者:admin       點擊: 2007-04-09 00:00
前言:

照片人物:研華嵌入式電腦事業群副理黃季中

嵌入式就是無所不在---「空間、功耗、特殊應用」
對於嵌入式系統的定義,研華嵌入式電腦事業群副理黃季中認為:「所謂的嵌入式就是有無所不在的感覺,當某處需要一台電腦或者需要一個運算處理器,嵌入式系統就這樣發生了。」所以嵌入式系統就是一個無所不在,為一個想像力以及創意所需要它存在的地方。

也正因為嵌入式系統是無所不在,因此對於該系統就會出現一些限制,例如空間還有熱的問題。空間大小也許會受到建築法規或是整個系統本身的限制,例如CNC車床機。雖然機器本身很大,但是其內部因為機械元件很多,所以電腦所佔的空間就比較小。空間小的情況下就會衍伸出熱的問題必須要去解決,在較小的空間下其熱的問題就相對的比較嚴重。而因應空間限制所衍伸出來的特殊平台或是Form Factor,就是一般X86嵌入式與消費性的電腦比較主要的不同之處。

另外還有針對特殊應用市場也是嵌入式系統的主要特色,例如醫療市場的應用、特殊市場對於安規的要求等。並依照使用的特殊需求,其主機板就會去進行不同程度的變化以符合需求。對於嵌入式的主機板製造商或是使用嵌入式硬體的客戶會比較希望是一個平台就能解決其所想要針對的應用目標,一個板子就可以解決一個應用的垂直市場的所有功能。

最標準的X86嵌入式主機板就以PC/104為一代表,PC/104符合軍用規格標準,其所面對的環境以及空間限制都是很嚴格的,其可以堆疊的設計以及耐震的優點近年來受到許多工業規格的青睞,紛紛採用軍用規格標準。另外對於嵌入式的板廠而言,在主機板的設計上可以依照顧客的需求去增加或是改進各種接口的位置,達到客製化的需求。

近年來已經有許多客戶是從消費性的主機板轉進使用嵌入式的主機板。例如遊戲機、卡拉OK機、賭博機等等的客戶原本比較喜歡用消費性的主機板,但是由於這些廠商的硬體在國外也是有要經過系統認證,客戶們發現消費性的主機板,常常發生改版以及供貨時間長度的問題,對於客戶來說改版意味著整套系統需要重新經過認證,還有必須面臨因為改版而失去長期供貨的風險。但是嵌入式的主機板就比較沒有這樣的問題,供貨期最少三年到五年,而這也是嵌入式系統最大的特色也是這些廠商也就開始轉進miniATX的嵌入式主機板的主要因素。客戶可以運用省下的時間在研究軟體方面。

另外研華在嵌入式主機板的設計上及標準要求上比較嚴格,研華也有些受歡迎類似消費性主機板的標準版,其工作溫度範圍比一般消費性的主機板為廣,大約在0℃-60℃之間。加上研華於設計時甚至會掛上一些保護線路,確保產品的良好運作。這也是客戶轉向的因素之一。

X86嵌入式市場的優勢與挑戰
對於X86在嵌入式市場的優勢,黃季中表示:X86比較強的地方主要在於客戶對其熟悉度較高,該平台衍伸出來的無形資源也較多,不論是軟體的撰寫人員或是系統整合的工程師等等。研華在軟體方面主要針對Microsoft Windows去研究,主要因為其背後的支援較多,而微軟對於嵌入式市場也有較明確的產品策略,使用該產品不論在驗證以及可靠度上都比較高,同時也可以節省許多時間。

縱使X86在嵌入式市場有著許多的優勢,但是談到X86系統面對嵌入式市場所面臨的挑戰,黃季中認為熱依然是主要的問題。由於嵌入式系統所受到的空間限制,熱的挑戰對於X86而言將是越來越嚴苛。另外,如何在有限的空間下讓所有的功能都可以發揮那將是一個重點,未來終端產品將會更多樣化。一但產品的成本符合需求,自然而然市場就會自動轉進X86的系統。

對於研華如何滿足未來市場需求變化以及走向,黃季中表示:「現在我們重點就是Design To Order Services (DTOS)」,以達成快速客制化的目的。因為在嵌入式市場中,客人要的幾乎都是量身訂做,因為客戶的應用很清楚,所以會請研華去滿足他們的要求。因應這樣的市場,研華就用DTOS去滿足客戶的特殊需求。DTOS有兩個區塊,一為SOM DTOS,另一則為ODM DTOS。

供貨期、功耗選擇硬體時的優先考量
另外身為嵌入式系統提供者,對於硬體元件的選擇上黃季中表示:「供貨期和低功耗為第一優先考量」。在選擇硬體元件時主要會先去考慮這個元件的供貨期是否能夠滿足三年至五年的要求。另外它必須是要一個穩定的平台以及低功耗,因為功耗與溫度過高的硬體很難去滿足許多客戶的需求。所以對於硬體元件與處理器的選擇上,大方向就是這樣,因為研華做的是平台主機板,所以只要滿足我們的要求的CPU我們都會去選用。

最後也會加上整體系統成本的考慮參數,風扇的數目以及風扇的維修成本都是必須考慮進去的。目前嵌入式的系統主要朝無風扇方向去發展,有些客戶會要求我們的主板無用風扇,以降低後續的維修成本。

結語
過去所謂的嵌入式系統與現在所認知的嵌入式已經開始有所不同,針對特殊應用市場以及低功耗以經成為現在X86系統搶佔嵌入式市場的主要關鍵。過去由於X86處理器成本與功耗的問題,讓一些平台設計者較不用願意採用。但隨著時間的推進,X86處理器在功耗與效能之間逐漸轉變,低功耗而且無風扇,加上豐富的軟體資源以及人才,讓一些客戶轉而願意採用X86處理器做為其新產品的核心。誠如研華嵌入式電腦事業群副理黃季中所言,嵌入式電腦就是無所不在,但要真正達到無所不在,則必須克服許多的限制。空間、熱以及成本都是身為嵌入式系統廠商所需要去幫助客戶考慮的因素。

另外在X86架構中過去明確分開的消費性與嵌入式市場,也因為嵌入式的應用日趨多元與複雜逐漸開始有所重疊產生,處理器廠商將其產品列入長期供應以及提供相關晶片組讓平台達到完整性以符合嵌入式市場的需求。系統廠商從硬體供貨期的長短、功耗與整體成本的觀點,去幫嵌入式市場的客戶進行客製化服務。

目前來看分辨嵌入式與否,也許正如AMD業務總監林建誠表示的「除桌上型電腦與筆記型電腦之外,其他都叫做嵌入式的產品」來當作分界吧。

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