X86处理器涌入嵌入式应用

虽然专业系统芯片(SoC)占领了多数大批量嵌入应用,但可授权的CPU内核速度最高到400MHz左右就到头了。这为采用定制CPU的通用处理器留下了可观的市场,我们估计,这些嵌入式处理器在2003年创造了超过10亿美元的销售额。

英特尔是主要的通用嵌入处理器供应商。利用它在PC和服务器处理器芯片方面的优势,英特尔服务于许多嵌入应用:工业控制,互动信息站(interactive kiosk),ATM,POS终端,PBX,媒体服务器,存储服务器和安全产品。

在多数情况下,这些领域中单个系统的用量有限,所以降低设计成本显得非常重要。PC或服务器平台简化了硬件设计,特别是当采用标准主板或单板式电脑的时候。可以在标准PC上面开发软件和进行测试,进一步降低研发成本。高批量PC处理器和芯片组,为嵌入产品买家降低了价格。

对嵌入市场感兴趣的不只是英特尔

看到这些好处,其它X86厂商也纷纷跳入嵌入市场。2004年稍早的时候,AMD宣布了Athlon的一款嵌入版本,名为“Geode NX”,而Transmeta则推出了一款嵌入式Crusoe处理器。威盛(Via Technologies)销往嵌入应用的X86芯片多于销往PC市场的。但是,这些厂商的销售额要想达到英特尔的水平,还需要漫长的过程。

嵌入X86处理器也存在一些劣势。由于它们必须很好地执行古典软件(legacy software),X86 CPU采用翻译、重新排序和重命名。这些复杂的方案消耗额外的功率,但嵌入系统通常不需要这些操作,可以根据目标CPU重新汇编软件。

处理器还缺乏集成式外设,必须与系统逻辑芯片组连接。这些芯片组针对PC或服务器进行了优化,而不是针对嵌入系统。因此,芯片组占用额外的电路板空间,并消耗更多的功率。

例如,PMC-Sierra公司的1-GHz RM9150需要的功率低于1-GHz Geode或1-GHz Crusoe,即使这个MIPS芯片包含一个3.2-Gbyte/秒DRAM控制器、64-bit PCI接口、HyperTransport端口、两个Gigabit Ethernet MAC和其它外设。英特尔的Pentium-M消耗的功率与RM9150相同,只是因为它采用了英特尔先进的90纳米制造工艺。

多数网络与消费应用对于发热量和电路板空间有严格的限制。这些路由器、打印机和机顶盒通常依赖于RISC处理器。但对于各种与PC类似的应用来说,英特尔和其它厂商的嵌入式X86处理器提供了一种简单的低成本解决方案。

作者:Linley Gwennap,Linley Group的创始人和首席分析师,也是《高速嵌入式处

理器指南》的作者之一。