不久前在位于美國南部城市奧蘭多舉行的FTF2008大會上,Freescale新任掌門人RichBeyer在他的進一步闡述了去年FTF提出的“綠色”、“健康與安全”、“網絡效應”三大半導體市場技術趨勢以及由他領導的這家公司在上述趨勢中所處的優勢地位。而由于預見到嵌入式智能(EI)技術在未來10年中的巨大潛力,Freescale首席技術官LisaT.Su更是表示,很多人認為半導體產業已經非常成熟并正在漸漸放緩成長的腳步,然而半導體行業的創新不僅還遠未結束,事實上它才剛剛開始。她說:“我們正處于另一場重塑這個產業的起步階段!
融合的優勢與新技術舞臺
“Freescale不僅在汽車和網絡這兩個半導體行業增長最快的領域占據領先地位,還能夠將這種優勢同自身眾多的技術和產品線結合在一起。此外,我們還在無線通訊方面擁有重要的影響力。”在會議第二天舉行的主題演講上,Beyer表示,“日新月異的市場與日益復雜的設計需要將不同學科的技術融合在一起,毫無疑問,借助在這三個領域的領導力,Freescale已經在這一進程中占據了有利地位。”
在FTF2007上,“綠色”、“健康與安全”、“網絡效應”成為熱門話題。Beyer表示,這三大半導體產業發展趨勢已經成為Freescale制訂發展路線的重要參考。因此,在為期近四個小時的演講中,他將混合動力汽車、無線傳感器網絡、遠程醫療、網絡社群以及LTE等在內的各種相關熱門話題和此次大會上中的各種新技術串聯在一起。從而將此次FTF變成了一個展示實力與技術的大舞臺。
與大多數人印象中不同的是,在節能減排方面,擁有1億輛由二沖程發動機驅動的摩托、小型摩托以及三輪出租的發展中國家潛力巨大。原因是這種發動機中約有30~40%的燃油沒有經過燃燒就被直接排入大氣,其所造成的污染是五十輛汽車的總和。然而借助電噴技術,每輛這種交通工具將可把CO和碳氫化合物的排放分別減少75%和90%。電噴的出色表現令人們意識到電子技術在應對環境壓力上的巨大潛力。也正應如此,電動汽車開始成為熱點話題。然而正如Beyer所言,由于電池技術發展有限,全電動汽車還目前無法在減少全球變暖方面真正發揮作用!拔覀冋J為,插電式混合動力車將是最有可能的候選技術!

全新的通信平臺Qor IQ
混合動力汽車所需的配套基礎設施也需要來自半導體產業的支持。比如,許多機構正在開展的基于車輛與電網模型的基礎研究來決定在哪里和如何對這些車輛進行充電。此外,用來計量每次充電的電量的“智能儀表”也在開發當中,它能夠在不同時段調整費率以便令駕車者錯開用電高峰。據稱,借助Freescale的802.15.4方案,一家名為Trilliant的公司就開發出了這樣的方案。
工業市場在節能減排方面也大有可為。美國能源部的一份報告顯示,借助過程控制、自動化、信息處理、機器人等技術,全美每年將可節省超過2萬億BTU的能源。不過由于在過去,無線傳感器網絡的布署需要大量資金,導致多年來它還只是一個設想。但WirelessHART的出現讓人們已經看到了高效工業的曙光,Freescale解決方案與軟件技術團隊的MikeDow就演示了一個利用WirelessHART將工藝管道中無線溫度傳感器(802.15.4)的信號變化傳遞至主控室的無線溫度警報系統。ColdFireV25208和ColdFireV35329評估板和一款首次亮相的軟件平臺上構成了這個方案的基本框架。Dow表示,其所在的團隊還在開發能夠橫跨ColdFire、Power架構以及i.MX處理器等的軟件開發平臺。“我們將在今年秋天向市場推出正式的商用版本!
由于能夠帶來更加舒心的生活并減少醫療開支,在家養護或者遠程醫療正在日益受到病患的歡迎。在軟件公司的推動下,血糖儀、血壓計、心率監測儀等傳統便攜式醫療電子設備正在借助手機將各種信息傳遞給遠程監控系統。此項增殖應用還有助于預防或盡早發現病變!八鼘⒅匦露x我們日常檢查的方式!盉eyer表示。而借此機會,他還宣布了Freescale同心臟監測方案供應商Monebo合作開發的一款片上ECG解決方案,顯示了Freescale對醫療電子的重視程度。
“依托Monebo獨特的Kinnetic算法和Freescale處理平臺所提供的詳細信息,我們能夠幫助醫生通過遠程監視來分析和解釋ECG數據。”Monebo總裁兼首席執行官DaleMisczynski表示。據稱,該方案具有時間和成本上的雙重優勢:首先,Kinnetic算法已經通過了FDA(美國食品和藥品管理局)的認證,能夠幫助開發人員節省驗證時間;其次,片上系統降低了系統BOM成本。資料顯示,Kinnetic算法能夠為捕獲到的最多16個導聯的ECG數據提供非常精確的QRS檢測和特征提取、心跳分類、間歇測量和心律解釋。
瞄準未來的多核通信應用,Freescale此次還帶來了其全新的通信平臺QorIQ!叭找鎻碗s和多變的網絡處理任務正在加速高性能處理器的集成進程!痹摴痉Q,“舉例來說,為了抵御對應用層的攻擊,L2/L3的端口級的安全已經遠遠不夠,帶寬也已經由10/100轉變為1GbE并正在向10GbE演進,而系統靈活性使得ASIC功能轉向更靈活的處理器,最后,為了滿足的不同的性能水平,系統研發人員希望他們的軟件投入能夠橫跨多個產品。新的網絡時代需要全新的思維方式,這就是我們發布QorIQ的原因!
如果一切都如所宣稱的那樣,那么毫無疑問,這款PowerQUICC的下一代產品、采用e500Power架構內核、擁有5個系列(P1/P2/P3/P4/P5)的新平臺將成為家庭組網、服務型企業以及擴展的移動網絡的最具競爭力的選擇之一。統一的內核、管腳、軟件與45nm工藝是達到這一目的的重要手段。前三者為工程師提供了一條從單核向多核移植的簡單路徑。至于后者,正如該公司所稱:“在相同的功能下,45nm工藝能夠比90nm節約50%的芯片面積,功耗也是原來的一半!倍鴾y試結果則顯示,屬于P4系列的P4080其性能為90nmPowerPC8548的6倍多。據稱,得益于同IBM在先進工藝上的良好合作,Freescale公司已經開始研究32nm甚至22nm工藝節點上的可能性。
同樣標榜功耗和尺寸,但QorIQ卻不是以Intel的Atom、nVIDIA的TegraAPX2500等希望在MID市場有所收獲的產品為競爭對象!拔覀兊哪繕耸袌鍪擒娛、圖像處理以及通信基礎設施等應用!痹摴景l言人稱。不過即便如此,利用Freescale的MPC512e(MobileGT處理器),清華同方的一款MID還是在大會上出盡了風頭。清華同方消費電子集團CTOJohnWang介紹,這款重量不到1磅、厚度低于1英寸的LimeNote筆記本電腦配備了7英寸的LCD屏和QWERTY鍵盤、USB2.0、WiFi、藍牙以及10/100以太網,具有普通筆記本電腦的具備的所有基本功能,但材料成本卻不到99美金。Wang表示,該產品有望在年內實現50萬臺的全球銷量,而清華同方則希望以ODM的方式同客戶進行合作。
談到通信,就必須要提到LTE。事實上,Freescale還是目前唯一的能夠在終端和網絡平臺上公開演示LTE技術的半導體公司。通過與Cisco執行副總裁SueBostrom在大會現場的視頻對話,Beyer就展示了Freescale在該領域的雄厚實力。這套演示系統的電路板上包括了運行LTE軟件協議棧的FPGA基帶、射頻收發器和功率放大器等。演示則需要同時在上行和下行兩個鏈路中以LTE速率傳輸數據。Freescale資深副總裁TomDeitrich稱,該系統目前上行和下行數率峰值分別為182Mbps和86Mbps,其關鍵技術是采用微編碼引擎來進行OFDM調制的專有處理器核。據稱,該系統而所需要的功耗比3G還要低。Freescale將有望在2009年早期同設備供應商進行場測試驗。
不過Deitrich也承認,在LTE領域,目前整個行業還有兩個問題沒有解決!笆紫,對于便攜式應用來說,功耗永遠是一個大問題,而當傳輸率上升到100Mbps以上時,這個問題更加突出。其次,通過提高集成度來獲得更小的芯片尺寸也是一個關鍵!彼硎,Freescale正在開發一種獨特的超低功率處理器來在最低的功耗下實現LTE數據流所需要的處理能力!爸劣诩,這是我們的強項之一。將來LTE調制解調器的尺寸一定會小到能夠滿足手機、媒體播放器、游戲機或者無線攝像頭等任何便攜式應用的要求!
嵌入式智能與三大挑戰
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