加速成長的X86嵌入式系統(上)

本文作者:admin       點擊: 2007-03-14 00:00
前言:
處理器的市場一直以來為X86以及RISC兩大陣營各據其市場,但這兩年來隨著市場的快速變化,嵌入式設備的應用漸趨複雜,加上特定垂直市場的需求應用下,X86開始與RISC的處理器應用市場有所交疊出現。另外,X86市場本身在消費性與傳統的嵌入式市場也因為部份商品的衍生開始進入交錯的階段。面對這樣的變化,本刊特別從X86處理器廠商-VIA(威盛電子)與AMD(美商超微)的雙方角度以及X86工業電腦龍頭-研華的角度來描繪出現今X86在嵌入式市場的轉變以及未來的走向。

重新檢視嵌入式系統的定義
嵌入式系統市場於這兩年間進入一個比較複雜的狀態,過去SoC那一類的產品以及X86的平台例如工業控制、ATM等屬於特殊用途的電腦都是屬於嵌入式的範圍。所以過去嵌入式的市場可以很清楚定義出來,與PC比較沒有重疊性。而來到06年下半年到07年X86的供應商開始在市場上所推行的嵌入式和大眾以往的認知有所落差,因此出現這樣一個複雜的現象。

AMD業務總監林建誠認為,嵌入式市場在這一兩年間可以從特定垂直市場的應用以及往高效能、高運算能力市場發展。在特定垂直市場應用方面,例如所謂的IPC、工業電腦、ATM、電信設備、大型遊戲機以及醫療設備市場等均是屬於這一類。而高效能、高運算能力市場則是如AMD在這兩年內納入5年長效保固計畫之處理器所針對的市場,這個市場就與過去一般所認知的嵌入式市場有所不同。其所專注的市場是比較屬於高階的嵌入式市場例如高階的伺服器、高階電信設備、高階儲存設備、高階醫療影像儀器等等。

照片人物:AMD業務總監林建誠


對於高階嵌入式市場這一類用CPU所使用的平台技術,均為主流的平台技術,其與市面上給PC、筆記型電腦、伺服器所使用的技術並沒有太大的不同,但是之所以被歸類到嵌入式因為這些處理器有一些特色:第一、就是其針對特定用途垂直市場以及應用。第二、對於電源方面則是以低功耗為主。雖然這些處理器是已經存在於市場的技術以及產品,但是由於其所應用到的是特殊的垂直市場,所以AMD也將其歸類為嵌入式,這樣的嵌入式市場與傳統所認知的市場就相當不一樣了。對於AMD來說這一類的垂直市場都是屬於比較封閉式的系統,該公司除了提供產品外也將提供五年的長效保固,因為長期穩定的供貨也是嵌入式市場的主要需求之一。

對於威盛來說,只是電腦因為平台所用的盒子外觀有所不同,而被人們去區分為嵌入式與否。對於區分嵌入式與一般PC市場,威盛電子CPU Product Marketing 副處長吳億盼表示:「主要從三個方面去看,長相、銷售方式、使用的軟體。」由於嵌入式的市場多半與現在針對普遍性用途的電腦市場不同,其外觀與銷售方式也與一般消費者的認知有所不同,加上軟體介面的差異,均可以當作一個區分的方式。

圖說:威盛電子CPU Product Marketing 副處長吳億盼:「X86處理器於嵌入式市場將有極大的發展潛力。」


X86於嵌入式市場的競爭優勢---軟體資源、運算能力、低功耗
X86在嵌入式市場主要的轉變因素就是軟體資源、運算能力以及低功耗的維持。當CPU的效能越來越好,功耗上卻沒有提高時,過去選擇RISC的客戶也就漸漸轉向X86處理器核心。另外一個很大的優勢就是X86與RISC在軟體資源上有很大的差異。X86豐富的軟體資源減少客戶在產品開發過程中所要花費的時間成本,例如微軟公司現在很注重在嵌入式作業軟體的開發,這點讓選擇使用X86平台的客戶省去許多時間。

另一方面的優勢就是X86的運算能力,過去的嵌入式市場多半是單一應用,例如單純的收銀機、ATM。但現今的這些平台已經加入了許多多媒體的功能,從過去的文字跑馬燈到現在隨處可見的多媒體廣告,甚至在未來走向高解析度的多媒體播放。這時就需要效能夠高的處理器平台,X86在這方面就出現了很大的優勢,而這也是一般RISC比較難以和x86相較的地方。

林建誠表示:「RISC要切入一個新的垂直市場是很麻煩的一件事情,不論從硬體到最後的軟體都要有完整的搭配才能發揮,所以當客戶要用RISC架構進入市場時,必須要很明確的知道主攻的市場,並且找到相關的軟體資源去驅動整個市場的產生。反觀X86在這方面就不用擔心,X86只要將硬體平台開發好,軟體資源則不用太擔心。所以我們沒辦法去限制客戶將處理器運用在哪個市場上,只要當整體的成本以及需求到達客戶的條件時,X86平台自然而然就會進入該市場。」另外在整體發展方向來說,如果X86能夠整個走向無風扇的設計,並且不斷增加其特色與效能,相信一定會對RISC的市場造成很大的威脅。

嵌入式處理器的應用新契機─UMPC
嵌入式主要就是強調低功耗、低成本,與過去PC的CPU所追求的高效能有所不同。但是這兩年開始一些新的產品以及新的應用就在這兩個區塊的中間產生了,UMPC便是最好的一個例子。對於UMPC市場,林建誠表示該產品市場有點介於嵌入式以及現在所說的電腦之間,會定義在所謂的嵌入式這一塊,僅是剛好因其所用的處理器與嵌入式系統所用的處理器很接近。

UMPC所用的是一個低功耗的處理器以及剛好夠用的運算效能。對AMD 來說,過去Geode系列開發的過程一開始都是為了純粹嵌入式市場,當UMPC這樣的平台開始推廣時,有些客戶發現Geode功耗很低,效能亦可以達到要求,於是就被使用到UMPC這一類的產品上。因此對於AMD來說只是原本被用在嵌入式市場的CPU被拿到UMPC這一塊來使用。另外有一些應用則是拿去做所謂的超低價電腦,而Geode系列不論在各方面都符合需求。這是目前看到的一個演變,也就是說現在市場可能會為了特定的用途,而去選擇原本是定義為嵌入式CPU當成其所設計新產品的選擇。當這樣的情況發生時,我們就很難去界定這樣的市場究竟算不算所謂的嵌入式市場。

面對2007年嵌入式處理器產品的市場策略,林建誠表示主要可以分為幾個部份,一個為在嵌入式64位元處理器上,AMD將一些低功耗的64位元的CPU提供長期的供貨保證,加上今年推出ATi的晶片組一樣加入長期供貨後將提升公司在嵌入式處理器市場的競爭力。另一個部份就是著重於Geode的產品系列。還有從去年發表到現在的平台,第一階段才開發完畢,未來將會有第二波、第三波的開發策略。最後在高階運算(High Computing)的部份將會跟著AMD主流的CPU一同發展,並選擇其中較低功耗產品將其轉移到嵌入式市場。

雙雄的產品優勢
對於AMD在嵌入式處理器市場的優勢,林建誠表示主要為Geode系列效能的成長,並且維持功耗在一定的水準,目前為業界中唯一可以用1W去跑Windows XP的CPU。在高效能運算方面,AMD從去年陸續將全系列K8 CPU列入五年長效保固方案以提供給特殊的市場。另外,AMD整併了ATi之後提高了整體平台的完整性,亦將晶片組納入五年的長效保固計畫中,更加強了AMD在嵌入式市場的競爭力。

相較於AMD,威盛在嵌入式市場的產品線主要以Eden和C7家族為主。兩項產品在設計上優先考慮的因素,吳億盼表示:「低功耗絕對是威盛的第一優先考量,其次就是成本。」Eden強調絕對無風扇的設計,C7則是在保持低功耗以及增進效能下前進。在產品延展性方面也是很重要的一點,威盛希望幫助客戶把事情變簡單,這點從該公司處理器腳位可以互相兼容可以看出,讓客戶在選擇處理器升級時不致於浪費多餘的成本,並將更多資源應用在其他方面。

對於Eden與C7家族在市場上的表現,吳億盼認為Eden在無風扇的市場上已經為一成功的例子,「講到無風扇,很多人就會想到VIA的Eden而C7則是有更多的進步空間。UMPC對於威盛來說是一個很好的切入點:C7-M版本若能將其低功耗的特性發揮在UMPC市場,並且進一步做到真正無風扇,那將會有很大的市場潛力。」

在技術藍圖方面,現在C7正在90nm階段,接下來的65nm的產品,威盛將在其CPU架構作一改變,預計在2008年將推出64bit的CPU,屆時其性能將會往上提升,並且相對於市場上的產品其依然會往低功耗發展。屆時將會有另一個產品名稱出現,同樣的好處是其腳位與現在的產品也是一樣的,所以現在的主機板設計在未來依舊可以使用。

吳億盼最後表示:CPU平台有五個要求點:速度、效能、功耗、成本與平台的完整性。這五個點都是會互相影響的,例如效能與功耗之間就是互相拉扯的。若將這些要求繪成一個五角圖,VIA的五角雷達圖將是往低功耗與低成本方面去偏重考量,VIA將站在這兩點去突顯自己在市場上的差異化。

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