英特尔：专攻嵌入式领域 视频技术是重点

    “嵌入式应用与传统电脑应用相比有很多不同之处，这给我们带来了很多研究上的需求，也给我们带来了很大的商业机会。”英特尔中国研究院院长方之熙博士表示英特尔中国研究院将分工承担嵌入式应用的前瞻性研究任务。在英特尔信息技术峰会期间，方之熙博士就嵌入式市场需求、传统技术所面临的挑战、处理器架构争论以及超摩尔定律等热点话题接受了记者的采访。

    记者：英特尔中国研究院将承担嵌入式应用的前瞻性研究任务，那么你们是如何看待全球嵌入式市场的？

    方之熙：近些年，全球嵌入式市场正在经历显著增长。2008年，全球消费电子市场的规模为3352亿美元。预计从2008年到2016年，该市场的年复合增长率为5%。在消费电子市场中，手持式设备市场非常庞大，2008年达到1650亿美元。与此同时，一些新兴市场，如车载嵌入式市场、三维电视市场的增长都非常快。这为IT行业提供了独特的增长机会。

    从区域市场看，中国是全球最大、增长最快的手持式/消费电子/嵌入式市场。例如，在2009到2013年期间，IPTV用户数的年复合增长率全球为31%，中国却达到48%。在2010年到2016年间，汽车信息娱乐系统（IVI）出货量年复合增长率，全球为9%，中国却达到26%；从2010年到2014年，智能手机出货量年复合增长率全球为19%，但中国达到24.5%。与此同时，中国政府一直倡导高科技产业的发展。例如，最近中国政府采取强有力的举措来推动三网融合，这是全球第一个采取这一行动的国家。而这一举动也带来了非常多的可研究性的课题。可以说，中国具备非常好的做嵌入式互联网的环境。因此，我们英特尔中国研究院选择了嵌入式应用作为主攻的方向。这也可以让我们更好地实现“立足于中国，服务于中国（by China for China）”的宗旨。

    记者：英特尔在电脑领域有着很强大的实力。从你们的角度看，嵌入式产品与传统电脑产品有哪些主要的差异？嵌入式应用对传统的电脑技术提出哪些挑战？

    方之熙：嵌入式市场的需求与普通IT或电脑的市场需求确实有很大的差异。嵌入式市场高度分化，每个产品的定义都不同；竞争激烈，产品的价格非常敏感；此外，嵌入式产品对耗电的要求很高，并需要随时随地的互联。基于这些市场特点，嵌入式方案应该是定制化的集成方案，出货量小，但上市时间要非常快，受价格/能耗的驱动，一定要考虑互联性。而这些特点和方案的特殊性也带来了很多研究上的需求，对现有技术提出了挑战。

    我们把挑战归纳为几点：在应用层面上，新兴嵌入式应用与算法对技术的要求很高，因为嵌入式应用变化快，具有多样性特点，应用程序如何在各种各样的嵌入式设备上都能够运行是一个很大的挑战；在通信层面上，嵌入式互联网络是无处不在的，它需要应用和服务保持持续的连接性，这就要求我们要有效地应用网络带宽；在系统软件层面，要求编程环境和操作系统要适应大范围应用、快速开发等需求；在硬件架构层面，如何利用灵活最优的可重用部件将系统集成在一起是一个挑战；在输入输出层面，嵌入式系统有与传统电脑有很大的区别，例如传感器可能成为一个重要的界面，因此如何快速结合新添加的嵌入式外围组件也是一个不小的挑战。当然，这些挑战也给我们带来了很大的商业机会。

    记者：针对这些嵌入式应用的挑战，英特尔中国研究院将参与并开展哪些研究工作？

    方之熙：从短期来看，我们英特尔中国研究院的研究重点有几下几部分：首先，在嵌入式应用研究方面，无论电视、车载信息娱乐系统还是医疗设备，这些设备都需要视频技术。我们看到人脸识别与物体检测、视频检测与分析算法、三维建模等技术都有着广泛的应用技术需求。但嵌入式系统的运算能力比一般的电脑要低，因此，在算法和应用上要进行更多的研究。其次，在互联嵌入式系统研究方面，我们会把重点放在交互式视频系统，例如交互式的电视应用上。第三，在嵌入式系统软件研究方面，我们的重点在内存优化上。嵌入式系统的存储器与一般系统的存储器系统有很大差别，如何去管理和优化它，是我们的一个课题。第四，在嵌入式平台架构研究方面，我们要找到最佳的系统架构进行视频加速分析等。

    记者：在嵌入式市场，基于ARM的产品越来越多。与此同时，很多人认为X86架构进入新兴嵌入式市场面临很多挑战。你认为X86要解决哪些问题？

    方之熙：关于架构的争论，很久以前就开始了。在上世纪80年代，市场上有10多家公司提出了不同的硬件系统架构。因此，那时不同硬件系统、不同指令集之间的争论就开始了。后来又出现了RISC和CISC架构之间的争论。再后来是PowerPC与X86之间的争论。现在，我想大家关注的X86和ARM之间的争论。

    从技术上来看，指令系统与处理器的性能和功耗有一定的关系，但不是绝定性的关系。这让我想起在多年以前，业界对CISC和RISC的大争论中，有一个理论认为CISC架构的指令集太复杂了，不可能实现一些复杂的服务，而只有RISC才能够实现。但对于我们做处理器的人来说，架构虽然有影响，但不是决定性影响。因为，人们同样有办法让CISC指令集实现那些复杂服务。类似的，今天，对于嵌入式系统来说，功耗和成本是最重要的因素。ARM在嵌入式系统中应用较为广泛，但并不意味着其他的指令集就不能或做不到。我感觉一个处理器在嵌入式领域的应用是否可以取得成功，最重要的还是产业链，也就是生态系统，包括软件、应用等等。这也是我们研究院的课题所涉及到的。

    记者：今天，业界除了谈论摩尔定律以外，也越来越多地谈论“超摩尔定律（More Than Moore’s）”，你怎么看待“超摩尔定律”？“超摩尔定律”需要很多不同的技术，例如射频、混合信号和传感器等等。对于这些技术，英特尔是自己开发，还是与其他嵌入式半导体企业合作呢？

    方之熙：2000年以前，业界沿着摩尔定律往下走。伴随着半导体技术的发展，处理器集成度不断提高，主频也不断增加，处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，但业界遇到了功耗，特别是静态功耗的挑战。因此，业界需要解决在半导体集成度增加的同时，如何让功耗保持在合理的水平上。这个挑战，英特尔解决得很好，我们采用了高介电材料技术。

    接下来，摩尔定律还能不能继续走下去？因为再往下走，芯片特征尺寸与分子的大小就差不多了。目前，业界一方面仍然按照摩尔定律不断走下去，当然也涌现出很多技术来解决所出现的各种问题。另一方面也是现在正在做的，就是三维堆栈技术，这一技术已经用在存储器产品上了。之所以研发和应用这个技术，一是为了解决功耗问题，二是因为从某种意义上说，性能对于某些嵌入式系统已经够用了。

    在这个问题上，英特尔，包括英特尔研究院的态度是开放的，因为这是整个产业界面临的问题。其实，我们现在很多芯片中的IP模块就是采用第三方的，这是一个共赢的局面，将来也一定是采用共赢的发展模式。