原创 口袋科技，创造我们的“机器猫”时代

好莱坞的大片永远不缺乏科幻题材，无论是大人或是小孩儿总乐于沉浸在一个梦想的世界，未来遥不可及，于是便可能无限。但如果你留意或许会发现，某天曾经是科幻小说或科幻电影中的场景，已经存在或将慢慢走入我们的生活。上学时，多啦A梦大概是所有孩子们必看的动画片，因为有个可爱而万能的机器猫，它有个口袋，无论遇到什么问题，都能从口袋中找到有趣的仪器，让问题迎刃而解。“如果我们是机器猫，有个魔幻口袋，生活该多美好。”——我想这大概是所有孩子甚至大人，都会闪过的小期待。但也许这不只是期待，随着半导体技术的发展，口袋科技正伴着我们迎来属于我们的“机器猫”时代。日前，德州仪器（TI）首席科学家方进（Gene Frantz）先生访问中国，在清华园与媒体畅谈了SoC技术的发展前景，分享了口袋中科技演进的秘密。

发展中的口袋科技

从“大房间设备”到袖珍设备的演进贯穿了半导体产业的整个历程。家庭娱乐方面，电视系统发展为挂在墙上的小型设备；几间屋子大的大型计算机变成身段玲珑的上网本；老旧笨重的手摇电话又成为可装入口袋随身而行的智能手机，越来越多的电子产品被装进口袋。相似的技术趋势同样出现在医疗领域。从最早期的助听器，到植入眼球的芯片，以及内置于体内定时输送药物的系统。所有的一切都在技术的更新下，向小而更小的方向发展着，口袋科技的时代正姗姗而来。

口袋科技演进的秘密

促成一件事物发展，通常既有主观的因素又需客观的条件，也即所谓的天时地利。就方进先生的发言，可以认为促使口袋科技发展的主观因素，是人们创新的意识，譬如认识到现有技术能够提供意想不到的新功能；通过现有功能的整合创造新的机遇；将现有的好主意付诸实践，或者只是厌倦平淡生活后追求美好梦想的向往。方进先生强调，对于半导体人而言，创新是工程师的责任。

而客观方面，口袋科技则仰仗着SoC技术的发展。在06年的TI开发商大会上，方进先生即给出了对于SoC的全新定义，即采用多种专利技术在同一硅片上集成一个系统或子系统，并要求具备模拟、数字及RF的通用工艺，各种连接接口和终端设备系统的专业性能。他认为SoC技术丰富了人们口袋中的电子产品，它已深入生活的方方面面，从工作到娱乐、从安全到健康，SoC带来便携性趋势，而技术的创新正改变着世界。

SoC技术的发展创新

首先，在嵌入式处理领域，如何让SoC 带来更多成功的创新？方进先生认为摩尔定律、性能、低功耗与可编程性、全面的系统集成、开发环境等综合因素在全面发挥着力量。性能、价格、功耗（Performance, Price and Power）三者将相互作用，带来电子产品的全新机遇。

在近36年来，摩尔定律的魔力使得新技术每2-3年便得到一次飞跃，性能不断提高，尺寸不断缩小，而相对应的价格在不断降低。随着更多多核DSP的出现，以及高灵活性协处理器的发展，并行技术的发展推动了SoC技术的进步。反过来，SoC技术也促进了DSP性能的大幅提高。

降低功耗、提高便携性，是科技口袋化的关键所在。方进先生曾提出过著名的“方进定律”，即半导体的功耗每18个月降低一半。当进入90nm时，曾有人对此定律产生怀疑，“这是因为90nm时出现了待机功耗与工作功耗一样的问题。但是半导体技术进入65nm后，业界解决了这一难题，功耗又重新回到下降曲线，继续按摩尔定律前进，”方进先生解释道。

除此之外，总体系统集成能力和开发环境也在决定着口袋科技的发展进程。如今系统级软件、软件与开发工具以及SoC技术可在单芯片上高度集成。开放的可升级平台，平衡、灵活且高度集成的架构，可扩展、能差异化产品竞争力的系统，都将加速口袋科技产品的诞生。

口袋科技的未来

方进先生预测，口袋科技的未来将表现在娱乐、医疗、远程监控、能量采集等各个领域。

在娱乐方面，在TI OMAP平台上，DLP投影仪可以内嵌于手机里，只要手机能支持video功能，你就可以在等飞机时，用手机把视频投放在墙上看，从此等待的时间不再寂寞无聊；在医疗方面，口袋科技产品将变得更袖珍，可以植入人体，如，视网膜植入、脑深部电刺激、耳蜗植入、胃起搏器、神经剌激器等；在远程监控方面，则可实现无电池或无线化，使产品变得更绿色环保。小小芯片将能进行自动能量采集，如从体温、运动、太阳能中收集能量并转化为自身所需的电能。结合低功耗无线射频技术，这些应用在病人远程监护、无线传感网络、结构监控等领域将发挥重要作用。

当越来越多的高科技器件或设备真的能如预测所言，以极便携的形式出现在我们的生活中时，我们就真的可以如机器猫一般，随身拥有万般“武器”，让生活变得舒适而轻松。作为科学家方进先生分享的是一种期盼，一种方向，更是一种可能。印象最深的是他谈到“嵌入式处理与SoC技术的功能强大，想象有多远，路就有多远。”我想技术的发展，生根于改善生活的向往，而勇敢想象，大胆实践则让天地宽广。期盼着口袋科技在工程师的创新下不断发展，也期盼着梦想中的机器猫时代。