2008年度嵌入式应用调查报告

　　《电子产品世界》创刊15年来一直密切关注和投身嵌入式系统的发展，嵌入式应用读者调查已经做了多年，过去一直是内部使用，这次本刊公开发表出来，既希望对我刊发展提供方向性指导，也希望它是一份公开、全面和一定权威性嵌入式系统应用的调查报告，对于致力蓬勃发展中的中国嵌入式系统的广大读者、厂商和业界媒体同仁是一个很好的参考资料。

嵌入式系统应用：工程师的世界

　　这次调查通过电子产品世界网站（www.eepw.com.cn）和“嵌入式技术和应用论坛上海和深圳站“两种方式发放调查问卷，在2008年8月22-10月310日期间总共收集了627份有效回函。从整体看，开发、设计工程师和项目经理占了88%，他们是本刊的主流读者，也是嵌入式系统应用的主力军。从地域分布看，以北京（35%）、上海（26%）、深圳（33%）为中心的三大电子设计地域基本保持平衡，以成都为中心的西南地域（6%）正在崛起，成为电子设计和嵌入式应用的新热点。

MCU和MPU：ARM领先、FPGA崛起、百花齐放

　　在以微控制器（MCU）和微处理器（MPU）为核心的嵌入式系统中，ARM SoC的各种MCU/MPU，占了半壁江山。ARM在嵌入式系统市场的领先地位，还可用从开发工具的调查结果上得到印证，图4显示ARM和Keil(ARM的子公司)的市场份额加起来有77%，比其他工具使用率的要高的多。

　　值得注意的是，在处理器架构选择的调查中发现， 基于CPU核的FPGA 嵌入式应用大大增加，达到13%，这也说明由于嵌入式系统应用的复杂性、安全性正在增加，产品的更新和设计周期缩短的要求使得FPGA的优势得以体现，应用领域越来越宽广。见图1。

图1  下个项目选择哪种处理器体系结构

　　具体MCU/MPU芯片厂家产品调查结果呈现是百花齐放的态势，图2超过100个读者投票的处理器种类只有Atmel 8051、TI 320DSP和SAMSUNG ARM，超过80个投票的第二梯队有TI 430，Microchip 8 bit PIC和NXP LPC ARM。虽然已经剔除了22种投票数少于20个的MCU/MPU种类，但是余下的18个种类的确难分胜负。 这也再次验证了嵌入式系统多样性的现状没有改变，即使ARM SoC 已经统治了主流的32bit MCU 市场，但是分到8家ARM授权半导体公司生产厂家后，结果，就是在被分化，除了三星外，其他厂家并无特殊表现，这个现象值得深思。比较2007年的数据前6名的名单中，Intel X86 落榜，NXP LPC ARM进入，三星的名次从2007年第6上升到2008年第2名。见图2。

图2  你正在使用的MCU/MPU的型号

开发工具和操作系统的选择：注重价格和大众化

　　关于嵌入式开发工具、操作系统、语言和测试工具，调查结果显示工程师对于开发软件和工具的了解和使用已趋成熟，开源的嵌入式Linux、uC/OS-II和微软WinCE三种嵌入式操作系统占了近90%的市场份额，其中Linux仍然位居榜首，uC/OS-II紧跟其后，这表示了中国市场对于开源软件的认可和对于价格敏感，uC/OS-II和WinCE还因为使用简单和大众熟悉受到特别青睐，而价格昂贵的商用RTOS产品Vxwork、QNX则得票较少。见图3。在开发工具方面，ARM公司（含其子公司Keil）占了77% 的市场份额，独立工具厂商IAR 保住了10%的份额，飞思卡尔的CodeWarror只有6%的市场，这和该公司在MCU/MPU市场份额基本匹配，7%其他主要，主要来自日系MCU厂家，他们的用户多数是使用自己的开发工具。见图4。

　　C语言的使用率继续增加，较2007年60%，2008年达到了70%，汇编语言则从31%下降到18%。见图5。

　　泰克和安捷伦两大巨头依然把持着传统测试工具的市场，值得注意的是NI在经过大力宣传后正在树立在嵌入式系统地影响和地位，此次调查获得了10%的投票，也说明了面向模型的设计方法和工具在嵌入式系统中正在得到广泛的关注。见图6。

图3  你使用的嵌入式操作系统

图4  持有那种MCU开发工具

图5  你使用的开发语言

图6  您持有那种测试设备和工具

选择半导体厂家：习惯第一，服务至上

　　读者选择半导体公司的时候，近半数人选择是：过去曾经使用过这家公司的产品。这样的结果说明嵌入式系统的产品研发和生命周期比较长，设计者在考虑新的设计时要更多地考虑过去的经验、产品的更新换代和配套研发费用支出。使用过去已经使用过的芯片和工具有助于帮助企业降低风险、缩短研发时间和降低额外的工具支出。这个现象也让我们联想起许多半导体公司近年来纷纷推出32-16-8 bit 兼容的MCU产品，意在希望用户在升级32bit MCU 的时候，外设和寄存器尽量和以前8-16 bit保持兼容。另外非常值得注意的是读者技术服务的要求（总体回复是25%），在上海和深圳论坛的问卷反馈中这个选择基本和“过去使用过这家公司的产品”反馈，保持接近。这说明了虽然产品和价格是决定性因素，但是辅助于更加周到的技术服务，设计方案等软因素也能够打动设计人员的心。见图7。

图7  您选择哪家半导体厂商的产品的原因

金融海啸：催生电子创新

　　美国金融海啸造成的实体经济形势恶化已经影响包括中国在内的全球地域，电子和信息产业也难独善其身，电子和信息产业历来有在竞争中生存和创新的基因，谁将在严寒中生存下来，谁将创新出新的技术和产品，谁一定会在春暖花开时收获丰硕果实。但现实毕竟是残酷的，如何在金融海啸中把握电子创新的要点，克服的困难，设计和生产出有竞争性的电子产品是大家特别关心的题目，嵌入式系统是电子产品的灵魂也是电子创新的引擎。2008年嵌入式应用调查中，我们增加了两个全新的项目，“未来嵌入式应用的难度”和“您认为电子产品创新的方法”。

图8  您认为电子产品创新的方法

　　差异化的产品设计的读者选择获得接近5成的投票，反映出目前电子产品同质化现象非常严重，寻求蓝海是电子设计和嵌入式应用创新的出路。除了降低成本增加功能外，采用先进的半导体器件、嵌入式软件、设计工具和生产方式进行创新的观点也得到了许多读者的认可。产品外观和UI（人机界面）的重要性在本次调查没有特殊的表现（3%），略和业界的普遍观点有点出入，我们明年将继续关注。见图8。

图9  您认为未来嵌入式应用中的难点

　　电源（功耗管理）、多核设计是此次应用设计难点调查的主要回复，这个结果说明了电子产品向便携化、消费化、绿色化、节能化方向发展的大趋势。近年来摩尔定律推动下的集成电路设计正在面临着制造、功耗、设计诸多因素的挑战。半导体多核技术衍出的多核芯片已经开始出现在嵌入式系统中，先是高密度计算需求的应用，比如网络、汽车电子系统和多媒体应用，然后会逐渐渗透到各个领域，多核设计在嵌入式应用中由于在方法、工具和操作系统等方面和单核有着很大不同而备受关注。嵌入式操作系统移植和开发的难点回复获得了19%的读者选择，这个结果多少也和我们预期的有点差异。一个方面说明嵌入式操作系统的普及程度大幅提高；另一方面，也说明基于它的开发工作依然还是一个比较困难的项目，嵌入式操作系统种类繁多、移植和开发工作量大，这是嵌入式操作系统广泛应用的障碍，业界应该对此有所思考。

　　无线设计、DSP/FPGA设计应用难点都获得了接近10%的选择，这说明了嵌入式应用无线化的趋势，传统的嵌入式应用工程师们对此还比较陌生。此外DSP/FPGA依然是嵌入式应用热衷采用的技术和关注的难点之一。

参考文献：

[1]王莹.嵌入式处理器应用调查报告.[R/OL] http://www.eepw.com.cn/article/81526.htm
[2]何小庆.关注MCU发展的新动向[j].电子产品世界，2008.12.60-62
[3]何小庆.新经济环境下的电子创新.[r/ol] http://www.eetrend.com/interview/100017784
[4]王莹.32位MCU值得关注的技术[j],电子产品世界.2008.4.112
[5]讲义文稿[C] 嵌入式系统与应用论坛，电子产品世界杂志社

策划：王莹 、执笔：何小庆（特邀）