首次引入“嵌入式系统技术研讨会”的第六届国际集成电路研讨会暨展览会(IIC-China 2001)规模比以往更大,近100家参展商和53场涉及系统设计技术的专题研讨会,为获取业界最新产品信息和技术进展提供了绝佳途径。新的信息、技术、理念在这里交流、碰撞,推动中国电子行业的不断进步。
IIC-China 2001上近百家世界领先半导体供应商、分销商不仅带来了他们最新的产品和技术方案,更带来许多领域的创新理念。15,000名电子业人士参加了本届盛会,正如许多参观者所言,今年的IIC展览会好戏连台。一些新产品和新技术在经过前几年的发展之后,终于迈出商用化的一步,如蓝牙芯片、CMOS数码相机芯片、数字化显示器件等。另外,目前欧美电子市场普遍处于低迷期,而中国市场却依旧保持快速增长。因此,许多国外半导体制造商均不同程度地加大了在中国的投入,以支持其整体业绩。本届IIC实际上是一个比技术、比产品、比服务的竞技场,这从一个侧面反映出IC市场竞争激烈的局面。
PLD领域竞争激烈
在今年IIC展览会上,Altera展出了采用全铜金属互连以及0.15微米工艺的APEX 20KC可编程逻辑器件。全铜互连技术是将铜用于所有的金属层,采用铜作为互连层的主要优点是可以改善内部性能。此外,APEX 20KC不仅集成了True-LVDS用电路,而且可将数据传输速率提高至840Mbps。
Xilinx公司则展出了Virtex-EM FPGA系列。该器件在原来的Virtex-E系列上嵌入了存储器,它主要针对高速缓冲设计,如160Gbps网络开关、高清晰度视频应用等。
得益于两家公司的竞争,PLD的性能年年都有提高,如门数高达几百万门,工艺达到0.15微米,嵌入各种高性能的内核等。
DSP和模拟器件交相辉映
ADI全面展示其DSP、RF IC、模拟器件、工业传感器等产品。例如,其新版Othello One单芯片直接转换GSM/GPRS RFIC,它能够显著减少外围电子元器件的数目,降低手机的成本。Othello One集成了RF收发器、多频PLL合成器、低噪声放大器(LNA)和低压降稳压器(LDO)等。
今年的IIC上,TI重点展出了模拟产品,特别是收购Burr-Brown公司之后新添的产品线。据TI的参展工作人员介绍,模拟器件市场,如A/D和D/A等,将在中国有较大的增长。
同时,TI也展示了新推出的系列微处理器产品,例如,MSP430F133IPM微控制器。该器件内部继承了12位模数转换器,并具有8路外部通道、温度传感器等。TI现在看好16位控制器市场,该公司现场的技术支持人员认为,一些采用8位MCU的产品会转而采用16位微控制器。
CMOS图像传感器蚕食低端CCD市场
中国的数码相机市场正在蓬勃发展,对于这一点,业界已经达成共识。所以,在今年IIC上,我们可见到多种数码相机的解决方案。其中CCD与CMOS图像传感器之争就成了众人瞩目的焦点。
CCD以高解析度见长,CMOS以低成本和体积小巧而见长。目前的态势是以索尼为代表的日本厂商主推CCD数码相机方案,而以安捷伦、卓然等北美厂商大力推广CMOS数码相机方案。由于CCD特有的成像方式,它在高解析度领域,如300万像素以上,占有绝对优势。目前,CMOS只能在100万像素或以下领域与CCD竞争。但CMOS技术不会踱步不前,估计3-5年内,它的成像技术会有较大的突破,届时将取代CCD成为市场主流。
单芯片与双芯片蓝牙器件
蓝牙技术成为今年IIC的亮点。爱立信、科胜讯、世健等公司的展台上围满了来参观的工程师,人们竞相领略蓝牙芯片、蓝牙模块、蓝牙耳机等产品的风采。蓝牙技术之所以备受关注,有以下三点原因:首先、经过这几年的发展,蓝牙技术已经成熟,爱立信等公司已经推出带有蓝牙功能的手机。其次,手机、PDA等个人数字化产品市场潜力巨大,并且竞争日趋激烈,蓝牙可为厂商提供新的卖点。最后,虽然现在价格尚高,但预计将于2002年降到5美元,这增强了用户的开发信心。
目前,市面上主要流行两种解决方案:单芯片和双芯片。这两种方案各有千秋,单芯片将基带和RF IC集成在一起,体积小、成本低,但如果抗EMI设计做的不好,RF的辐射可能会影响基带的工作。双芯片解决方案将基带和RFIC分开,设计灵活、EMI问题小,但成本高、体积大。科胜讯公司的营销经理认为,中国用户有三种途径介入蓝牙市场:1.销售成品；2.销售模块；3.开发IC。
研讨会现场气氛同样热烈。IIC-China紧密关注中国技术和市场发展的步伐,今年首次将每年在美国和欧洲等地举办的“嵌入式系统技术研讨会”在中国推出,使中国的工程师可以与欧美的系统设计同步。另外,同期举行的几十场研讨会,覆盖了计算机、通信与网络、消费类电子、工业用电子四大领域。以下是研讨会的几个缩影:
嵌入式系统设计引人注目
嵌入式系统设计研讨会上热点纷呈,像Actel公司的FPGA的节能设计技巧、Tyco公司的电池保护技术、风河公司高实用性的嵌入式系统设计技术以及Lineo公司的最小化Linux操作系统设计技术就吸引了与会代表的热烈关注。
深圳索鹰电器实业有限公司杜利杰说:“我参加研讨会,不仅要听研讨会,更重要的是寻找一些新的思路。例如Analog Device所讲的DSP在电机控制中的应用,就让我想,能否将DSP中的信息压缩技术用到传呼机上？”他感到,通过嵌入式系统设计研讨会,对比较新的设计理念有了了解。“嵌入式系统的容错、安全和高可用性的概念以及采用FPGA从事前期开发的概念等,对提升我们的设计水平很有帮助。”他说。
深圳特发现代计算机有限公司的一位项目经理郭建平说:“我们主要自己开发嵌入式操作系统,像风河公司和Lineo公司的讲座就对我设计出可靠性高、代码紧凑的软件系统启发比较大。”
业界专业人士表示,嵌入式系统的应用开发主要有三个趋势:
- 全套嵌入式系统软件和硬件采购,只按照应用要求进行软件的开发；
- 采购部分软件或硬件,自己开发与应用相关的硬件和软件,这是目前采用比较普遍的方式；
- 自己采购芯片,自主开发全套嵌入式系统。对于自己开发的嵌入式系统来说,由于采用了比较高档的CPU,主频比较高,自己开发的过程中,PCB设计对整个系统的可靠性影响比较大,因此,嵌入式系统的应用要真正推广开,还有相当的时日。
从参展商科汇公司那里了解到的情况可以看到,具备网络通信功能的嵌入式系统将成为发展的主流,支持复杂协议、管理能力强、多任务和多线程的网络处理器将成为开发基于网络的信息家电、工业控制分布式和嵌入式系统以及移动数据通信的核心技术。网络化、自动化和自组织能力将是嵌入式系统的未来发展方向。但由于数据量的急剧增加,新的数据压缩算法和“随处存取”存储器将是嵌入式系统获得广泛应用的瓶颈。
“最后一公里”宽带接入新技术
无源光纤网络(PON)是一种新兴的覆盖最后一公里的宽带接入光纤技术,与ADSL和线缆MODEM等宽带接入技术相比,它可在成本相差无几的情况下,提供几乎无所限制的高带宽能力。目前它很容易对带宽和用户数进行升级,这使其非常适合于那些定期需要对接入网络进行扩容改造的因特网服务提供商。
PON的低成本使得“光纤到路边”和“光纤到大楼”不再只是梦想,业界越来越多的人开始认为,在不远的未来,PON技术很可能将取代ADSL和线缆MODEM等宽带接入技术。根据Agere Systems公司(原朗讯微电子部)的市场预测数据,到2005年,上下行数据传输速率分别为155/622Mbps的PON光学网络单元(ONU)的付运量将达到130万台,而在2001年,这一数字估计只有3千台。
该公司PON产品线经理Liu Dong说:“PON架构是目前最经济和最有发展潜力的成熟技术,只要能开发出一种良好定义的网络媒体接入协议和集成10G以太网的一些优点(如按需分配带宽),PON将是一种非常优秀的宽带接入解决方案,并最终将铺设到每条街、每条路和每栋大楼。”
高速串行总线LVDS瞄准通信应用
LVDS作为一种新兴的高速串行总线正日益受到中国设计工程师的重视,其每通道的最高数据传输速率可达到1Gbps。另外两种较热门的高速串行总线USB和1394的数据传输速率也可达到200-400Mbps,不过它们主要应用于计算机和消费电子领域。而LVDS主要面向通信应用,如3G无线基站或交换机的背板设计。
LVDS的应用前景之所以越来越被看好,除了它能提供高带宽外,还因为它具有以下几个方面的优势:抗干扰能力非常强,尤其是抗共模干扰；功耗明显低于PECL和RS-422,每通道功耗仅为1.089mW；距离较长,最大可到好几米；成本低,可将总的系统成本降低50%；灵活性好,支持热插拔,可用于2.5V、3.3V或5V供电系统；有确定的国际标准,代号为ANSI/TIA/EIA-644。QuickLogic公司亚洲市场部总监Clifton Ho在研讨会上详细分析了LVDS与其它各种竞争性串行总线的优缺点,以及目前各种LVDS芯片解决方案的不足之处,并提出了一种更高集成度解决方案,它可将原先需要35个元器件的解决方案缩减到3个元器件,从而可使背板的设计工作得到极大简化,因此不仅降低了系统总的成本,而且还大幅缩短了产品的上市周期。
IEEE 1394b强势出击
IEEE 1394适用于大数据量点到点方式传输的特性,使其在计算机外设特别是数字影音产品及消费电子产品上得到越来越广泛的使用,如数字摄像机、数字照相机、机顶盒以及DVD播放机、家庭游戏机等。
为了进一步提高数据传输速度并降低误码率,IEEE 1394最新推出了改进型b版本。据国际1394贸易协会副主席Max Bassler介绍,IEEE 1394b在保持向上兼容的同时速度可提高到800Mbps和1.6Gbps,其底层数据数率甚至能达到3.2Gbps。新标准克服了旧版本允许最大电缆长度的局限性,新的传输介质和增强型仲裁技术使每个中继段的最大距离大大加长,从原来的4.5米延长到超过100米。和旧版本相比,IEEE 1394b保持了点对点连接方式,其逻辑总线模型、对等操作模式、数据交换及寻址方式以及同步/异步工作方式等都保持不变,同时也支持热拔插和即插即用。由于在连接层以上的功能和以前完全一样,所以现有软件完全不需要进行任何修改。
IEEE 1394b引入了一种“8b10b+扰频+控制码”的新编码方式,采用“Beta”工作模式实现较高操作速度。Beta模式具有很多优点,如可以简化模拟设计,避免出现共模信号和双向仲裁信号等,此外它还能增强误差检测,缩短首尾信息包的时长,同时对所有传输媒介都采用同样的编码序列。虽然IEEE 1394b承诺可将数据传输距离提高到100米,但Bassler解释说要想传输更长的距离需要用到新的传输介质,如塑料光纤或玻璃纤维等。
对于长期以来一直阻碍1394发展的高额专利许可费问题,现在也有了新的突破。据国际1394贸易协会会员之一的美国纽勒克斯技术(Newnex Technology)公司总裁刘怀竹博士透露,由苹果电脑、佳能、康柏、日立、松下、飞利浦、索尼、STMicroelectronics及东芝等公司组成的1394专利费协调组织已于去年宣布,将过去对每种1394器件都征收的版税改为只对最终产品一次性征收0.25美元,这就意味着对含有多个1394器件的系统,原来每一个器件生产厂商都需支付使用费,而现在只有整机生产商才需缴费,显然这大大降低了最终产品的成本,并将极大促进1394产品的推广。据称,微软公司决定在其新的视窗版本Windows XP中全力支持1394,此举对加快1394技术的应用意义深远。
关于未来的发展趋势,刘博士认为,1394接口技术今后将朝向更快的速度、更长传输距离乃至无线方向发展。
京公网安备 11011202001138号
