嵌入式
至關(guān)重要的是通過澄清有關(guān)嵌入式平臺(tái)的一些常見誤會(huì)和誤解以便提出正確討論框架。要達(dá)到這樣的目的,我們首先需要明確區(qū)分今天的嵌入式解決方案和 5 年或 10 年前那些方案的不同之處,并認(rèn)識(shí)到當(dāng)前嵌入式技術(shù)的重要演進(jìn)。
誤會(huì) 1:與相當(dāng)一部分嵌入式系統(tǒng)相比,PC 始終擁有更高的性能(特別是在圖形和視頻密集的應(yīng)用程序中)。
今天的主流 PC 處理子系統(tǒng)(CPU、圖形和視頻)具有高 MHz、多核、大緩存、快速?gòu)V泛的系統(tǒng)總線。盡管目前大部分 PC 的確能在運(yùn)行 PC 應(yīng)用程序和基準(zhǔn)方面擊敗嵌入式平臺(tái),但問題是您真正需要多少性能,以及您真正需要何種性能?并且在尺寸和功耗方面,您準(zhǔn)備為性能水平支付怎樣的價(jià)格?在今 天眾多嵌入式應(yīng)用程序向著更加交互、連接和多媒體豐富的使用情況(即“智能系統(tǒng)”)演進(jìn)的同時(shí),嵌入式 CPU 和 GPU 日益緊跟這些不斷增長(zhǎng)的性能需求。今天生產(chǎn)的許多設(shè)備具備多核、快速專用的 2D 和 3D 顯卡以及支持多種高清視頻流的硬件。這些設(shè)備的架構(gòu)提供針對(duì)特定嵌入式應(yīng)用程序的性能級(jí)別,并經(jīng)過高度優(yōu)化,提供勝過傳統(tǒng) PC 的每美元和每瓦特的卓越性能。
操作系統(tǒng)還在系統(tǒng)性能中扮演重要的角色。今天的主流 PC 需要額外的馬力和系統(tǒng)內(nèi)存才能有效運(yùn)行 Windows?或 Linux? 操作系統(tǒng),以及并發(fā)執(zhí)行一些苛刻的應(yīng)用程序和后臺(tái)任務(wù)。由于嵌入式系統(tǒng)通常擁有一組需要它們運(yùn)行的預(yù)先定義的應(yīng)用程序,所以硬件的總體性能要求通常低于一 臺(tái) PC,而不會(huì)影響用戶體驗(yàn)。一個(gè)有限的應(yīng)用程序組還允許嵌入式系統(tǒng)運(yùn)行為其專門構(gòu)造的操作系統(tǒng),例如 Windows Embedded(及其所有衍生產(chǎn)品)和 Embedded Linux。盡管這些操作系統(tǒng)完全具有特征,它們也可用作組成軟件包,能通過構(gòu)建匹配嵌入式硬件,但這卻意味著產(chǎn)生的“圖像”只包含支持特定硬件配置和有 限應(yīng)用程序組所需的模塊、資源和驅(qū)動(dòng)程序。嵌入式操作系統(tǒng)也“更單薄”,這意味著應(yīng)用程序擁有更多的直接控制力以及對(duì)硬件的更快訪問,可對(duì)總體系統(tǒng)性能做 出重大貢獻(xiàn)。想象一下任何時(shí)候?yàn)?PC 安裝一個(gè)新的設(shè)備驅(qū)動(dòng)程序都會(huì)顯著提高其運(yùn)行一個(gè)特定應(yīng)用程序的性能(特別是圖形密集的應(yīng)用程序)。這是軟件的多個(gè)層駐留在應(yīng)用程序之間以及典型 PC 中的硬件會(huì)影響性能和用戶體驗(yàn)的一個(gè)范例。
誤會(huì) 2:嵌入式系統(tǒng)缺乏確保兼容性、互操作性和可升級(jí)性的標(biāo)準(zhǔn)
自 1982 年 VMEbus Manufacturers Group 成立(2005 年更名為 VITA)以來,VITA 一直是嵌入式系統(tǒng)市場(chǎng)的開放系統(tǒng)架構(gòu)冠軍。隨后是 PC/104 Embedded Consortium(1992)、PCI Industrial ComputerManufacturers Group(PICMG)(1994)、Khronos Group(2000)、Embedded Linux Consortium(2000),以及更多最近的實(shí)體,例如 Small Form Factor Special Interest Group(2007),ProSE(歐洲Standards Working Group of ARTEMIS 推進(jìn)的一項(xiàng)計(jì)劃,建立于 2008 年)一直吸引著業(yè)界最大的廠商,并在嵌入式系統(tǒng)技術(shù)的方方面面推動(dòng)開放標(biāo)準(zhǔn)。盡管許多這些實(shí)體(或它們的子協(xié)會(huì))都有明確的市場(chǎng)(例如消費(fèi)品、儀器和汽 車),但它們卻擁有共同的目標(biāo),例如建立簡(jiǎn)化開發(fā)工具創(chuàng)建的標(biāo)準(zhǔn);實(shí)現(xiàn)更高性能和功能豐富的軟件;改善系統(tǒng)的測(cè)試和耐用性;提高平臺(tái)的可擴(kuò)展性、可升級(jí)性 和互操作性。