从汽车电子、娱乐消费、工业自动化、网络宽带、移动无线到医疗电子在在都是嵌入式系统应用市场所在。嵌入式系统过去主要要求产品特性的耗电要低，稳定性与安全性要高且多以控制功能为主，因此俨然是由4/8/16/32位等各等级微控制器当道。但近年PC概念的连网与多媒体功能的需求逐渐浮现，如何在诸多嵌入式应用上加上丰富的功能而又保持原有的低耗电与稳定性，在技术上的挑战驱动整个嵌入式产业链的进步。
今年嵌入式系统市场格外热闹，嵌入式处理器大厂们的动作频频，纷纷推出新世代产品来因应产品设计需求的转变.尤其在Intel与微软这对PC产业的软硬件超级搭挡，一改过去对嵌入式市场策略较不积极的态度，大操作表态对嵌入式市场的雄心，令竞争态势一向看似平和的嵌入式市场生态顿起暗潮汹涌.本文将藉介绍各主要32位嵌入式处理器、控制器与操作系统供货商的重要策略，勾勒出嵌入式市场发展的轮廓。
处理器/控制器厂商动态
从技术趋势来看，在低耗电且高效能的前提下，处理器等级朝奈米级半导体制程发展已是主流，主要的嵌入式处理器厂商也都有重大的策略提出，以下分就厂商动态简介如下:
Freescale对下世代QorIQ通信平台寄望大
在网络、汽车与无线设备微控制器界位居大老地位的飞思卡尔以传承自有PowerPC架构闻名，该公司为了因应汇聚型网络的发展趋势，推出名为QorIQ[kor I-kyu]通信平台。飞思卡尔新任中国台湾地区分公司总经理陈克锜表示，QorIQ通信平台是现行Freescale PowerQUICC通信处理器演进到下一代的嵌入式多核心架构，却兼顾向下兼容性。此新世代平台适合的应用从连网家庭、服务多元的企业到不断拓展的移动网络，它会以非常低的功率消耗，达到相当具竞争优势的高效能。此外，由旧有架构转移到多核心架构将会获得Freescale长期的绿色生态承诺。
针对手机平台在链接性、多媒体、通话、数据/商用、软件等方面汇聚的趋势，Freescale特别推出MXC平台，来重新定义移动装置架构。传统的手机双核心处理器包含CPU/DSP与CPU，这两个处理器共享的资源(包括存取软件与应用软件)是相互冲突的，开放式操作系统需要额外的处理器与内存，此外，系统架构若要扩充困难性大。相比之下，MXC平台内有单独负责存取软件的DSP以及专职应用软件的CPU，这两块功能区块清楚独立，整合两个OS更加容易，不论扩充或加层级都很弹性，如此成本得以降低，安全性更为强化。陈克锜表示，该公司现已积极对Smartphone ODM/OEM厂商推广MXC平台的概念，厂商展现高度的兴趣.
此外，对于微控制器市场的表现，位居汽车微控制器龙头的飞思卡尔从8位的S08，16位S12(X)到32位的Power Architechure MPC55xx等涵盖车体各部位的MCU家族，还有因应Telematics&Infotainment导航应用的高阶32位i.MX处理器，产品阵容之广领先业界.
支持MIPS架构 Microchip进军32位MCU市场
以8位及16位PIC微控制器奠定地位的Microchip Technology，在2007年年底推出率先采用MIPS核心的PIC32 32位微控制器系列，不仅增添更强性能和更高内存容量，同时其接脚、外围和软件能与16位微控制器 / 数字信号控制器系列产品兼容。此外，新PIC32系列获Microchip免费MPLAB整合开发环境的全面支持，既简化升级过程，也有效保障客户在开发工具上的投资。MPLAB整合开发环境提供前所未有的兼容能力，支持Microchip 8、16和32位全系列组件。
随着消费者对终端产品品味的提高，因而对于系统内存容量、效能和功能的要求亦与日俱增。PIC32系列设有7款新型通用型组件，能够在72 MHz频率下操作，并提供多达512 KB闪存和32 KB RAM，充裕的程序代码和数据储存空间。该系列包含一应俱全的整合外围设计，大大降低整体设计的复杂性及成本。
PIC32系列以业界标准的MIPS32架构为基础，并结合高性能、低功耗、快速中断响应及全面工具支持等各项优点。高性能MIPS32 M4K核心凭借其高效率的指令及架构、五阶指令预提取、硬件乘法 / 累加单元及多达8组三十二核心缓存器，实现领先业界的1.5 DMIPS/MHz运作环境。另外，PIC32支持MIPS16e十六位指令集架构(ISA)，能减少多达40 %程序代码容量，有效降低系统成本。 此外，Microchip近年不断加强在模拟产品线的丰富性以搭配持续演进的微控制器家族成为完整的设计平台，成效显著.
Renesas SH架构赶上双核心风潮
同样在2007年底，微控制器日系大厂瑞萨发表了首款多核心CPU: SH2A-DUAL，宣告该公司的SuperH高阶微处理器系列进入多核心世代.从效能来说，瑞萨先前最高等级的单核心处理器在200MHz操作时，处理效能可达480MIPS，但随着客户在处理视频这类数字信号处理效能的需求增加，过去的效能已不敷使用. SH2A-DUAL内含两个SH2A-FPU CPU核心，以优化的配置架构， 在单芯片上可达到960-MIPS /800-MFLOPS (每秒百万浮点数运算) 的高速处理效能，特别适用于需要高速实时控制与处理效能的应用，等同于一颗数字信处理芯片。
瑞萨对于新的CPU定位寄予高度期待，希望在广泛的MCU产品策略上，达到保持在16位第一大，有朝一日能在32位市场坐上龙头宝座.
ARM核心阵营代表
在TI OMAP35x系列高效能掌上应用一网打尽可观的ARM核心忠实支持厂商中，DSP龙头TI在采用ARM先进核心的速度上可谓领先群伦。今年上半年TI做出重大的产品策略，就是将其手机芯片OMAP处理器系列向外拓展到其他主流的嵌入式应用如汽车、消费性电子产品、嵌入式和医疗应用上，推出新型的 OMAP35x组件。这些高度整合的单芯片结合具有照片真实感的绘图功能与 TI 先进视频 DSP 技术，提供业界最佳单芯片多核心处理功能。厂商可藉此重新定义包括先进的使用者界面、网页浏览、产出能力和多媒体使用经验等各种标准。
德州仪器 (TI) 共 4 款 OMAP处理器，率先采用 ARM Cortex-A8 核心组件，将笔电般的高效能及掌上型装置低耗电特性整合至单芯片内。这 4 款新型 OMAP35x 应用处理器皆包含具弹性架构的 600MHz Cortex-A8 核心，效能是现有 300MHz ARM9 组件的 4 倍，适合可携式导航装置、网络家电应用和可携式病患监控装置等。
TI OMAP35x 产品线包含 OMAP3503、OMAP3515、OMAP3525 和 OMAP3530 等 4 颗单芯片处理器，分别提供不同的功能组合，包括 Cortex-A8 核心、丰富的多媒体外围功能、OpenGL ES 2.0 兼容绘图引擎、视频加速器以及 TMS320C64x+ DSP 核心。而专为视频应用客户设计的 TI DaVinci 软件技术，也可运用在拥有最高视频处理效能的 OMAP3525 及 OMAP3530 中。由 400 多家第三方组成的 TI Developer Network 更提供从操作系统实作到用户界面设计等 OMAP35x 组件应用开发支持。这些应用处理器支持 1200 万画素的静止影像撷取，而且所有组件的接脚完全兼容，厂商仅需依单一平台就能高效发展完整的产品线。除此之外，现有 ARM 组件及 C64x+ DSP 软件也与 OMAP35x 组件核心完全兼容。
值得一提的是，OMAP35x 处理器可在 Windows Embedded CE 6.0R2 操作系统的搭配下，协助厂商更快开发成本更低和具上网功能的商用和消费性智能产品。 此外，为了提供嵌入式应用在电力供应有限的环境中维持最佳效能，OMAP35x 组件整合了三种技术以降低耗电。首先，这款组件采用多核心架构设计，每个核心都能有效处理所负责的工作，达到效率优化。其次，这款新组件采用65nm低耗电制程技术。最后，OMAP35x 采用的 TI SmartReflex 技术，可根据组件的工作情形、操作模式、制程技术和温度变异动态控制电压、频率和电源。
除了OMAP35x外，TI日前也宣布具突破性进展的低功耗处理器产品，预计推出超过15款、跨越4条产品线的新型处理器，涵括业界最低功耗浮点数字信号处理器(DSP)，即使需要高精密浮点处理器功能的装置，也能轻松朝可携式的方向发展。TI的新产品也运用业界功耗最低的定点DSP，大幅延长电池寿命。此外，客户亦可选择采用TI新开发的ARM9与ARM9-plus-DSP应用处理器，设计可携式且具备多种GUI功能的产品。既深且广的产品规划，让TI在嵌入式市场的地位日益扩大。
Intel首颗嵌入式系统专用x86架构SoC 问世
在整个嵌入式市场历史中，Intel的x86架构处理器被应用在工业计算机上由来以久，但若是要应用在低耗电或可携装置上就被业界敬谢不敏，效能，功耗效率与复杂度这三方面技术课题一直是让Intel对嵌入式市场持冷态度的关键，而让在低耗电上有出色表现的RISC架构核心厂商盘据市场.但随着Intel在制程技术上一再突破，终于让这家公司向业界秀出低耗电新品.继推出Atom处理器引领迷你笔电与上网机风潮后， Intel以宣称超越传统SoC的高效能，高功率效益与软硬件完整支持，正式以八款新品向嵌入式，语音与安全应用市场进军.
代称为Tolapai的EP80579系统单芯片系列共有八款，有四款内含Intel QuickAssist技术，能简化以英特尔技术为基础的计算机在安全与封包加速系统的使用与建置流程。每款系统单芯片皆内含Intel Pentium M处理器、整合型内存控制器、以及各种整合式通信与嵌入式I/O控制器。
这些产品提供各种速度、功耗、与商业/工业温度版本。在某些产品中，它们甚至可让机板的体积缩小45%，功耗降低34%。每款产品亦提供了英特尔长达7年的产品周期制造支持服务，这使得它们适合支持各种应用，包括传统的嵌入型与工业计算机系统、中小企业(SMB)与家庭网络储存装置、企业级安全设备、IP电信、以及无线与WiMAX基础建设等。
值得一提的是，内含Intel QuickAssist技术的智能型系统单芯片方案可加速译密与封包处理，能支持各种安全防护系统，如虚拟专用网(VPN)网关、防火墙、整合式威胁控管(Unified Threat Management， UTM)、以及像是VoIP与汇整式存取平台在内的各种企业级语音应用。英特尔亚太区嵌入式产品事业群暨微型移动装置事业群总监陈武宏表示：“随着链接至因特网的装置数量达到数十亿之多，对效能的要求持续攀升，而装置的尺寸则持续缩小，这些智能型系统单芯片解决方案在市场拥有极为可观的商机。这些产品让我们的客户重新思考创新与系统设计在运用英特尔架构后，将能获得的许多帮助。”采用上述英特尔产品的客户已有50家，各类新品将在年内陆续问市。
Intel在EP80579产品发布会上宣告已有50家客户，深具造势意味，但这样的特色是否将对现有x86架构与RISC嵌入式处理器市场带来立即性冲击，犹待时间证明。
晶心科技推出32位Andes Core微处理器IP及工具链
致力于开发原创性32 位CPU 核心智财与系统芯片设计平台的晶心科技(Andes)，于去年年底宣布正式推出建构于一个全新指令集架构(ISA)的32位微处理器软核及硬核(Softcore、Hardcore) IP Andes Core?，及配合SoC设计潮流的ESL(Electronic System Level) 开发工具软件AndeSight及AndESLive。 此乃晶心科技微处理器IP及系统开发工具的重要里程碑，使SoC设计业者与软件开发业者能够快速自我生成指令精确(Instruction Accurate)虚拟原型，这些虚拟原型可升级、可重复使用。
晶心产品系列中Andes Core N12系列的N1213软核拥有32组广用缓存器，以8级管线及动态分支预测为主轴，配合低功耗快取结构及虚拟寻址的近邻内存架构，适切的解决在使用传统嵌入式微处理器时内存存取延迟及带宽不足的窘境。 而具MMU及高速缓存的CPU硬核，已经使用UMC 0.13um制程验证成功，并整合多种实用周边IP，此CPU硬核之运作频率最差情形可以达到500MHz，Linux 2.4/2.6亦移植成功，所提供的AHB接口，能方便客户整合其他IP进行测试及发展。
N1213适用于日趋多功能化的商用及通信产品市场，包括智能型手机、数字电视、网络电视、数字电视机顶盒、数字录放机、打印机、各种网络网关装置、无线网络、WiMax，及区域储存网络等相关应用。 若配合多核心架构的运用，N1213更可进一步满足需求日增的智能终端装置以及精简型计算机等市场应用。
晶心科技的AndeSight及AndESLive使硬件工程师和软件工程师具有一样的能力去制作和修改他们各自的系统模型，这可以控制NRE(Non Recurring Engineering)成本，可以使软件工程师在拿到硬件原型之前，即可以进行软件的开发及优化。 基于SoC或ASIC业务的芯片厂商、操作系统或软件厂商以及系统OEM厂商，都能从AndeSight及AndESLive工具获益，因为它实现了应用软件和硬件的同步开发，因而缩短了整合时间，此一虚拟平台加速开发进程并验证用户的使用体验，进而大大降低计划成本及提高产品研发之成功机率。
AndeSight及AndESLive是一个让SoC设计业者能在计划初期就能顺利开始软件设计、侦错、优化等工作，并对系统架构及功能进行检验的极佳好用工具。
嵌入式操作系统动态
微软Windows Embedded打造智能型与联机功能的嵌入式平台
微软日前宣布两项对明年嵌入式市场而言重要的操作系统产品，一是Windows Embedded Standard 2009，一是Windows Embedded NavReady 2009. Windows Embedded Standard 2009搭载多项新技术，包括微软Silverlight，远程桌面遥控协议(RDP)6.1及微软.NET Framework 3.5，可用来打造便于管理及高安全性的thin client(精简型终端)装置，要求绝佳视觉效果用户体验的精密POS和自助亭(Kiosk)系统，以及便于管理且能与企业架构相链接的智能型多功能事务机.另外，它也包括Intel最新的x86处理器架构组件化驱动程序，提供装置制造商更充足的弹性，以运用新一代的硬件资源。
微软Windows Embedded亚太暨大中华区营销总监John Boladian指出，今天越来越多嵌入式装置朝向32位多功能发展，尤其对与PC及服务器的连网需求高涨，管理性还要像PC和服务器一样，为此微软除了在今年推出通用型嵌入式平台套件外(compact，standard，Enterprise)，针对2009年垂直市场需求，将先后推出POSready与NavReady版本. Windows Embedded NavReady 2009年是以Windows Embedded CE为基础，协助开发者和OEM厂商简化可携式导航装置的设计开发，用户体验与维护.根据预测，2008年全球可携式导航装置年度出货量可达72%的增长率， 其中亚太地区的出货量将增长68%，预计到2010年前，PND一年的全球出货量可达约1亿台.从通用市场的广度到POS与PND两块市场的深度，微软在嵌入式市场的企图不言可喻。
Wind River大步布局嵌入式Linux应用软件平台
全球设备软件优化(DSO)领导厂商Wind River Systems着眼于许多快速成长中的消费性电子市场正开始采用Linux平台，并针对一些功能而发展出共同需求，包括移动性、无线连接性、定位服务、多功能的用户接口，以及提供一个能快速扩充的移动暨连结应用(衍生自桌上平台)生态系统。Wind River将重心放在一些能代表Linux成长商机的市场，包括汽车信息娱乐、移动手机和移动上网装置(MID)。 日前Wind River收购位于韩国首尔的嵌入式Linux移动应用平台开发厂商MIZI Research， Inc.。MIZI成立于1999年，是移动平台市场最早投入Linux开发的厂商之一。Wind River希望透过这项并购取得世界级的移动专业技术，以运用于其所参与的各类移动联盟中，加速扩展在亚太地区的移动服务布局。
Wind River对于嵌入式处理器的支持也不遗余力， 该公司宣布领先市場的VxWorks即时作业系统和Wind River Linux 支援甫发表的Intel EP80579整合处理器系列产品线。此外，该公司亦支持多家新推出的多核心处理器平台以及新兴的Andriod手机平台，显现该公司在广大的嵌入式系统市场中的影响力 。
结语
在Intel以重量利器投身嵌入式处理器市场后，确实引起嵌入式业界的高度关注.嵌入式市场的厂商需求差异化很大，往往是量少样多，产品研发期、汰旧换新周期、对于组件保固期要求都长，特别重视软件支持， 同时诉求产品的独特性与加值服务.从软硬件的种种角度，都不同于求快求量且微利的PC产业。当时势步入嵌入式时代，对习于PC产业思维的业界，或许是重新学习了解市场的机会。
