英特爾：專攻嵌入式領域 視頻技術是重點

    “嵌入式應用與傳統(tǒng)電腦應用相比有很多不同之處，這給我們帶來了很多研究上的需求，也給我們帶來了很大的商業(yè)機會。”英特爾中國研究院院長方之熙博士表示英特爾中國研究院將分工承擔嵌入式應用的前瞻性研究任務。在英特爾信息技術峰會期間，方之熙博士就嵌入式市場需求、傳統(tǒng)技術所面臨的挑戰(zhàn)、處理器架構爭論以及超摩爾定律等熱點話題接受了記者的采訪。

    記者：英特爾中國研究院將承擔嵌入式應用的前瞻性研究任務，那么你們是如何看待全球嵌入式市場的？

    方之熙：近些年，全球嵌入式市場正在經(jīng)歷顯著增長。2008年，全球消費電子市場的規(guī)模為3352億美元。預計從2008年到2016年，該市場的年復合增長率為5%。在消費電子市場中，手持式設備市場非常龐大，2008年達到1650億美元。與此同時，一些新興市場，如車載嵌入式市場、三維電視市場的增長都非常快。這為IT行業(yè)提供了獨特的增長機會。

    從區(qū)域市場看，中國是全球最大、增長最快的手持式/消費電子/嵌入式市場。例如，在2009到2013年期間，IPTV用戶數(shù)的年復合增長率全球為31%，中國卻達到48%。在2010年到2016年間，汽車信息娛樂系統(tǒng)（IVI）出貨量年復合增長率，全球為9%，中國卻達到26%；從2010年到2014年，智能手機出貨量年復合增長率全球為19%，但中國達到24.5%。與此同時，中國政府一直倡導高科技產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。例如，最近中國政府采取強有力的舉措來推動三網(wǎng)融合，這是全球第一個采取這一行動的國家。而這一舉動也帶來了非常多的可研究性的課題�？梢哉f，中國具備非常好的做嵌入式互聯(lián)網(wǎng)的環(huán)境。因此，我們英特爾中國研究院選擇了嵌入式應用作為主攻的方向。這也可以讓我們更好地實現(xiàn)“立足于中國，服務于中國（by China for China）”的宗旨。

    記者：英特爾在電腦領域有著很強大的實力。從你們的角度看，嵌入式產(chǎn)品與傳統(tǒng)電腦產(chǎn)品有哪些主要的差異？嵌入式應用對傳統(tǒng)的電腦技術提出哪些挑戰(zhàn)？

    方之熙：嵌入式市場的需求與普通IT或電腦的市場需求確實有很大的差異。嵌入式市場高度分化，每個產(chǎn)品的定義都不同；競爭激烈，產(chǎn)品的價格非常敏感；此外，嵌入式產(chǎn)品對耗電的要求很高，并需要隨時隨地的互聯(lián)�；�于這些市場特點，嵌入式方案應該是定制化的集成方案，出貨量小，但上市時間要非常快，受價格/能耗的驅(qū)動，一定要考慮互聯(lián)性。而這些特點和方案的特殊性也帶來了很多研究上的需求，對現(xiàn)有技術提出了挑戰(zhàn)。

    我們把挑戰(zhàn)歸納為幾點：在應用層面上，新興嵌入式應用與算法對技術的要求很高，因為嵌入式應用變化快，具有多樣性特點，應用程序如何在各種各樣的嵌入式設備上都能夠運行是一個很大的挑戰(zhàn)；在通信層面上，嵌入式互聯(lián)網(wǎng)絡是無處不在的，它需要應用和服務保持持續(xù)的連接性，這就要求我們要有效地應用網(wǎng)絡帶寬；在系統(tǒng)軟件層面，要求編程環(huán)境和操作系統(tǒng)要適應大范圍應用、快速開發(fā)等需求；在硬件架構層面，如何利用靈活最優(yōu)的可重用部件將系統(tǒng)集成在一起是一個挑戰(zhàn)；在輸入輸出層面，嵌入式系統(tǒng)有與傳統(tǒng)電腦有很大的區(qū)別，例如傳感器可能成為一個重要的界面，因此如何快速結合新添加的嵌入式外圍組件也是一個不小的挑戰(zhàn)。當然，這些挑戰(zhàn)也給我們帶來了很大的商業(yè)機會。

    記者：針對這些嵌入式應用的挑戰(zhàn)，英特爾中國研究院將參與并開展哪些研究工作？

    方之熙：從短期來看，我們英特爾中國研究院的研究重點有幾下幾部分：首先，在嵌入式應用研究方面，無論電視、車載信息娛樂系統(tǒng)還是醫(yī)療設備，這些設備都需要視頻技術。我們看到人臉識別與物體檢測、視頻檢測與分析算法、三維建模等技術都有著廣泛的應用技術需求。但嵌入式系統(tǒng)的運算能力比一般的電腦要低，因此，在算法和應用上要進行更多的研究。其次，在互聯(lián)嵌入式系統(tǒng)研究方面，我們會把重點放在交互式視頻系統(tǒng)，例如交互式的電視應用上。第三，在嵌入式系統(tǒng)軟件研究方面，我們的重點在內(nèi)存優(yōu)化上。嵌入式系統(tǒng)的存儲器與一般系統(tǒng)的存儲器系統(tǒng)有很大差別，如何去管理和優(yōu)化它，是我們的一個課題。第四，在嵌入式平臺架構研究方面，我們要找到最佳的系統(tǒng)架構進行視頻加速分析等。

    記者：在嵌入式市場，基于ARM的產(chǎn)品越來越多。與此同時，很多人認為X86架構進入新興嵌入式市場面臨很多挑戰(zhàn)。你認為X86要解決哪些問題？

    方之熙：關于架構的爭論，很久以前就開始了。在上世紀80年代，市場上有10多家公司提出了不同的硬件系統(tǒng)架構。因此，那時不同硬件系統(tǒng)、不同指令集之間的爭論就開始了。后來又出現(xiàn)了RISC和CISC架構之間的爭論。再后來是PowerPC與X86之間的爭論。現(xiàn)在，我想大家關注的X86和ARM之間的爭論。

    從技術上來看，指令系統(tǒng)與處理器的性能和功耗有一定的關系，但不是絕定性的關系。這讓我想起在多年以前，業(yè)界對CISC和RISC的大爭論中，有一個理論認為CISC架構的指令集太復雜了，不可能實現(xiàn)一些復雜的服務，而只有RISC才能夠?qū)崿F(xiàn)。但對于我們做處理器的人來說，架構雖然有影響，但不是決定性影響。因為，人們同樣有辦法讓CISC指令集實現(xiàn)那些復雜服務。類似的，今天，對于嵌入式系統(tǒng)來說，功耗和成本是最重要的因素。ARM在嵌入式系統(tǒng)中應用較為廣泛，但并不意味著其他的指令集就不能或做不到。我感覺一個處理器在嵌入式領域的應用是否可以取得成功，最重要的還是產(chǎn)業(yè)鏈，也就是生態(tài)系統(tǒng)，包括軟件、應用等等。這也是我們研究院的課題所涉及到的。

    記者：今天，業(yè)界除了談論摩爾定律以外，也越來越多地談論“超摩爾定律（More Than Moore’s）”，你怎么看待“超摩爾定律”？“超摩爾定律”需要很多不同的技術，例如射頻、混合信號和傳感器等等。對于這些技術，英特爾是自己開發(fā)，還是與其他嵌入式半導體企業(yè)合作呢？

    方之熙：2000年以前，業(yè)界沿著摩爾定律往下走。伴隨著半導體技術的發(fā)展，處理器集成度不斷提高，主頻也不斷增加，處理器的性能也就提高了。到了2002年或2003年，芯片的集成度仍然可以提高，但業(yè)界遇到了功耗，特別是靜態(tài)功耗的挑戰(zhàn)。因此，業(yè)界需要解決在半導體集成度增加的同時，如何讓功耗保持在合理的水平上。這個挑戰(zhàn)，英特爾解決得很好，我們采用了高介電材料技術。

    接下來，摩爾定律還能不能繼續(xù)走下去？因為再往下走，芯片特征尺寸與分子的大小就差不多了。目前，業(yè)界一方面仍然按照摩爾定律不斷走下去，當然也涌現(xiàn)出很多技術來解決所出現(xiàn)的各種問題。另一方面也是現(xiàn)在正在做的，就是三維堆棧技術，這一技術已經(jīng)用在存儲器產(chǎn)品上了。之所以研發(fā)和應用這個技術，一是為了解決功耗問題，二是因為從某種意義上說，性能對于某些嵌入式系統(tǒng)已經(jīng)夠用了。

    在這個問題上，英特爾，包括英特爾研究院的態(tài)度是開放的，因為這是整個產(chǎn)業(yè)界面臨的問題。其實，我們現(xiàn)在很多芯片中的IP模塊就是采用第三方的，這是一個共贏的局面，將來也一定是采用共贏的發(fā)展模式。