摘要：嵌入式技術正在突飛猛進的發展，其帶來的巨大的經濟效益吸引了越來越多的企業和個人的關注。在2004年全國嵌入式技術研討會中，各界學者交流了嵌入式領域技術的現狀和發展趨勢，並對未來的技術發展潮流作了預測，認為在下一個十年中起主導作用的將是以可程式邏輯和系統晶片為代表的可定製技術。此外，會議中還討論了處理器、作業系統等其他嵌入式系統的關鍵技術和產品。
關鍵詞：系統晶片 可程式邏輯 嵌入式處理器 嵌入式作業系統
一、綜述
本次嵌入式系統學術交流會主要設計瞭如下一些嵌入式的產品和技術領域，它們是微控制器，嵌入式處理器，可程式邏輯，系統晶片，嵌入式作業系統，嵌入式軟體以及相關的系統整合開發方法。從會議主辦方的觀點看，會議討論的重點是系統晶片SOC。因此本文著重介紹在會議上得到的對於SOC的現狀及將來的認識。
二、關於SOC及SOPC
系統晶片SOC的提出已經經歷了一段不短的醞釀期，市場和技術人員都認為現在乃至將來的5年，將是SOC迅速發展並且廣泛應用的黃金時間。如手機晶片，數碼相機晶片是當前SOC產品的代表例子。在這種晶片上實現了具體應用所需要的特殊功能，同時包含處理器、儲存器和一些標準介面，使得電子系統佈局更加緊湊，功能更加強大。
而我國同時也在強調IC設計能力的提升， 15家國家試點IC設計機構的啟動，表明了國家對於IC設計的投入和觀點。這些IC設計機構的工作重點也將著眼於SOC設計而決不會是一些簡單的常用標準IC。微軟亞洲研究院在聘用“深藍之父”許峰雄之後，也開始了其IC設計的旅程。
隨著可程式邏輯器件的迅速發展，使用可程式邏輯器件進行系統設計逐漸成為另一個趨勢。現在我們常用的可程式器件來自Altera公司，Altera公司的可程式邏輯器件已經有Flex系列升級到低端Cyclone系列和高階的Statix系列，器件內所包含的邏輯單元已經達到數百萬門，時鐘頻率接近200MHz。同時其應用軟體也完全淘汰了MaxPlusⅡ而代替以QuatusⅡ SOPC Builder。在嵌入式系統的發展中，硬體的發展引領著時代的進步，但是這種進步必須得到開發軟體的支援才能叫更多的人（我們）直接的感受到技術進步帶來好處。
為積極開發基於可程式邏輯期間的SOC產品，Altera設計開發了基於其可程式邏輯器件的處理器核心——NIOS系列，目前最新產品是NIOSⅡ，其處理能力接近150MPIS，除較高的處理能力外，Altera還希望在其可程式邏輯中同時實現多個NIOSⅡ，以實現並行處理提高運算能力。使用SOPC Builder可以方便的開發含有NIOS的可程式邏輯產品，並且提供了大量的標準外設介面，同時NIOS支援ANSI C標準，還提供了使用者可重定義的指令系統。
Altera並不是銷售量最大的可程式邏輯期間供應商，業界最大的可程式邏輯期間供應商是Xilinx，因為進入中國市場較晚，並且針對學生的市場開發規模較小，使得我們對他有一些陌生。目前Xilinx正在依託國防科大實施其大學計劃。
Xilinx的可程式邏輯中也開發並投產了大量多種類的處理器，從高階的PowerPC到低端的8位處理器核應用盡有，處理能力從十幾個MIPS到200個MIPS都可以找到。其中PowerPC採用硬核方式嵌入到可程式邏輯中，其高階的Vertex4中包含了兩個硬核的PowerPC。其中檔32位可程式邏輯處理器同NIOSⅡ處於同一檔次，但由於投放市場較NIOS早半年左右，目前在效能和價格上均受到NIOSⅡ的強烈衝擊。Xilinx的可程式邏輯產品線跨度更大，覆蓋範圍更廣，邏輯資源已經達到500萬門，其雙PowerPC核的處理能力可達400MIPS，已經可以同Intel的Xscale媲美。
三、比較幾種流行的SOC技術