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    2015-8-27 16:43
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    1 题记           路漫漫之修远兮,吾将上下而求索!---- 从大学时就喜欢电子电路设计,只可惜开始没有遇到高明之士,也怪自己不够狠心,导致浪费了很多宝贵的时光。 当初对于软件编程更是满怀疑问,软件是怎么控制硬件电路以及显示的??现在对于这个问题理解了很多,但是对于当初自己的浅尝辄止十分的懊悔,可惜时光不在! 之后很长时间中我自己动手焊接电路,买开发板,买各种元器件,只可以后来遇到了考研,时间往往不够使用,这些东西都慢慢放下来了! 凭着自己的细心和执着,凭着对 DIY 的无限兴趣,我不断的要求提升自己,不断获取新知识,也在慢慢的成长,从最初的 89s51 到现在的四核 ARM ,从普通的 433M 无线到 wifi 、蓝牙,对于嵌入式系统的软硬件不断更新自己的知识结构。 同时对于智能家居,一直情有独钟, google 收购了 Nest 公司花了那么大的价钱使人激动万分,原来每个行业只要专注都可以做出惊人的成绩!   以下是我的部分 DIY 作品,虽不怎么精致,却记录着成长的历程: 2 DIY 部分说明 2.1       第一次 DIY 2.2       USB BLASTER Altera 的 USB BLASTER 是个功臣,用此工具开发了非常多的应用场景和功能电路,也是我研究生专业之所在! 2.3       Xilinx 下载器 Xilinx 下载器是后来再工作中遇到的开发工具,工业领域应用较多,对于电路开发知晓其过程和开发方法,但是不太深入。 2.4       电源中断和质量测试仪 在工作中 DIY 的一个电源中断测试仪器!非常简单,但是当初一直怀疑自己能否实现,直到去动手编程的那一天才发现一切都如此简单! 2.5       自制手电灯 自制手电灯,采用美信的 NUD4001 来实现,利用万用表的电池做电源,亮度十分耀眼! 2.6       USB 电源电压电流电量检测仪 利用新唐开发板 +MAX471+LCD1602 实现的 USB 接口电压电流电量检测仪,可以测试移动电源电量,效率, USB 接口充电电流等参数! 2.7       心电信号检测仪器 参加的瑞萨 DIY 活动,基于 LabView 的心电信号检测仪! 2.8       OSRAM DURIS S8 照明 LED 试用分享! 2.9       家庭娱乐控制盒 PX2 开发板 DIY ! 2.10   GOKit 远程电 器 控制系统 物联网一个模型,远程控制家用电器的电源,检测家中温度,湿度,远程点亮三色 LED 等,可以扩展成家庭智能控制设备的中心!   2.11   其他 DIY 还有很多其他 DIY 小设备,没有照片,没有笔记。 3 智能家居设备 智能家居设备是热点话题,也是下一步 DIY 的重点方向!为了创客梦想,还需要加把劲,鼓足勇气向着远方迈进! 4 总结 一路走来,发现自己在不断的成长,也收获很多,但是还不够专注,比较杂乱!需要静心把专业的东西做好,然后不断扩展,早日实现我的创客之梦想!
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    2014-2-28 12:52
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    可穿戴设备“活”了 2014成行业转折年   在Google Glass(谷歌(1202.34, -8.54, -0.71%)眼镜)、Jawbone Up(卓棒智能手环)、Fitbit Flex(无线智能手环)以及三星Galaxy Gear智能手表的“明星效应”下,智能穿戴于2013年一夜成名,并成为2014年最值得关注的行业之一。   有人说,2013年以前,智能设备是“死”的,没有温度,没有触觉、味觉、视觉,输入一个命令,按下一个按钮,它才知道你要什么,如今经历过漫长“冷兵器”时代的智能穿戴设备真的“活”了起来。   而智能手机的衰落、用户便携性需求的增加、商业模式的转变、盈利模式的开拓、移动互联网的发展、传感器功能的升级、高性能低功耗处理芯片的推出等都为智能穿戴的成“活”奠定了坚实的基础。   根据研究机构预测,未来2-3年,可穿戴技术市场规模将由目前的30亿美元-50亿美元增长至300亿美元-500亿美元,未来3-5年终端复合增速将不低于50%。更有机构测算,2012年中国可穿戴设备市场规模达到6.1亿元,预计到2015年中国可穿戴设备市场规模将超过100亿元,达到114.9亿元。   这就意味着未来几年智能穿戴产品将开始融入大众生活,并将改变大众生活方式,这种强大的力量不容小觑。Go Pro摄像机,记录你所看到的一切;Nike+的运动鞋,留存你出访的行程;Fitbit和Jawbone UP,计量你每天走路的步数,监测你的睡眠情况;Kolibree牙刷,记录你的刷牙习惯,并为你的刷牙方式评分;Cloud Ring智能项链,传输生活数据记录你的身体机能,还可提醒状态调整,做出健康趋势分析……   今天的移动互联网正处在一个从萌芽到快速生长的重要时间节点上,智能穿戴设备开启的是移动互联网下一个更令人期待的篇章,由于它直接影响到人类的衣食起居,从某种程度上来说,移动互联网的下一章,意义更加深远。 《电子设计技术》网站版权所有,谢绝转载   2014年将会成为可穿戴设备发展的转折年。消费电子业如今已进入基于大众定制技术的第三次工业革命:消费者不仅可以订购大批量生产的产品,也可以选择自己设计的款式。在电子消费领域,相关技术供应链正在探索和发展,个性化定制也将成为可穿戴电子设备的一个发展趋势。毕竟拥有便捷、高效、前卫等特点,集合健康、科技、智能等概念,“酷炫”的智能穿戴设备很难不令人向往。   迎来“爆发期”的智能穿戴技术在引领未来潮流之际,也将接力2013年出尽风头的手游概念,成为2014年资本市场中又一波科技概念的爆炒源泉。   那么2014年的智能穿戴概念有何过人之处呢?这就必须要提到具有投资价值行业的评判标准,即良好的政策环境、广阔的发展前景、巨大的市场需求、拓宽的盈利空间。   首先,从政策环境来看,在深化落实创新驱动发展战略的2014年,智能穿戴产品将受到更多激励创新产业政策的支持。   2014年,全球新经济周期开启,后危机时代,世界经济进入长期复杂的调整期,美国、欧盟经济缓慢复苏,新兴经济体增长趋缓。在此发展环境之下,随着全球新一轮技术革命和产业变革的加速到来,2014年世界各国将更加重视高技术产业发展,通过加强对高技术产业的前瞻布局,从政策颁布、加大预算等方面加促进高技术产业的发展创新,将其作为提振经济的新增长点。   党的十八大提出创新驱动发展战略以来,我国高技术产业的RD投入力度进一步增加,产业发展的创新驱动特征日益凸显。2014年,我国将进一步深化落实创新驱动发展战略,业内人士预计,未来我国在高技术产业的RD经费将维持稳步增长,增幅仍将保持在20%以上,RD投入强度将继续提高,通过进一步完善产业链、创新链和资金链,我国高技术产业的利润率将随之提升,高技术产业真正成为我国新的经济增长点。 《电子设计技术》网站版权所有,谢绝转载   其次,从发展前景来看,在科技产业走向智能化、数字化和移动化的2014年,智能穿戴产品的强优势将备受消费者青睐。   如果说2013年是智能穿戴产业的元年,那么2014年将成为智能穿戴产业创新蓬勃发展的一年,2014年智能穿戴产业的创新将向三个方向发展:其一是信息交互型产品,如智能手表、智能眼镜等,为用户提供更加便捷的信息沟通途径以及全新的使用体验;其二是健康监测类产品,尤其是面向老人、母婴、儿童、减肥一族等细分人群的产品,将会得到更多的市场机遇;其三是体感控制类产品,为用户提供与智能终端更加便利的交互方式以及更优秀的交互体验,尤其是在一些特定场景下,体感控制类产品有更强的适用性,如眼动控制、脑电波控制等。   智能穿戴设备的范畴将在2014年不断扩大,迅速占领人们生活的各个角落,共同构建互联网化的智能生活新风尚。   再次,从市场需求来看,在智能技术进一步大众化的2014年,智能穿戴产品已经成为最被消费者期待的产品之一。   据美国消费电子协会的最新调查显示,在未来12个月内,具有专用可穿戴健身设备购买意愿的消费者为13%,相比去年同期的3%翻了两番。而购买专用耐磨健身设备的消费者数量也增加到了原来的3倍,从2012年的3%升至2013年的9%。   在我国,据百度(173.59, -0.20, -0.12%)发布的可穿戴设备用户研究报告显示,有九成用户有意购买可穿戴设备,这其中又有七成以上的用户想要购买智能手表。同时,外观有卖点的更会吸引消费者购买,绝大多数消费者认为可穿戴设备作为一款高科技产品,如果再具有一个时尚的外观,将会更加炫彩。同时,在调查研究报告中显示,人们使用穿戴式健身设备来自三大原因:群体动机、健身目标监测和身体活动强度监控。智能手表的小巧、易携带、智能、装饰性更强等优势再一次得到人们的青睐。 《电子设计技术》网站版权所有,谢绝转载   最后,从盈利空间来看,在中国经济处于转型升级中的2014年,智能穿戴产业具有高成长性,可挖掘利润空间大。   目前智能穿戴市场主要以手环、手表、眼镜等产品形势为主,主要分布于娱乐休闲以及健身、医疗健康领域,预计运动健身、医疗健康等领域,未来可穿戴设备发展领域势必会更加宽阔。   而智能穿戴设备产业链包括传感器技术提供商、硬件供应商、制造商、云服务提供商、互联网公司等环节,对于智能穿戴设备来说,主要利润空间点有三个,硬件利润空间、软件利润空间和数据挖掘所产生的利润空间。   基于上述原因,进入2014年,智能穿戴概念无疑是具有“指数级增长”潜力的领域,一个全新的科技产业生态链条正在日渐壮大成型。 《电子设计技术》网站版权所有,谢绝转载 可穿戴产业链揭秘:19家公司扎堆上中游   铁道导航手链、智能手表、健康监测手套、高尔夫手套……这个听起来“高大上”的可穿戴设备或许你熟悉,也或许觉得是个新鲜玩意儿。随着这些设备慢慢进入我们的视野,也可以说,“智能化”是未来市场一个重要趋势。   可穿戴设备链条上附带的基础物质多种多样,上游端主要包括传感器、柔性屏、非晶态合金、处理器和存储器、电池和其他、FPC等硬件元素;中游则主要是触控模组、骨传导耳机、MEMW麦克风和受话器、语音交互技术、移动医疗组件、体感相关产品、腕带、头戴和机壳等软件系统开发;而下游则是成品厂商,如知名的谷歌(1202.34, -8.54, -0.71%)眼镜、苹果(537.37, -8.62, -1.58%)iwatch、微软(37.51, 0.09, 0.24%)智能手表等。   本周理财周报关注可穿戴设备产业链,从基础物质去理解整个产业链条。   据理财周报记者统计,国内目前涉足可穿戴设备领域的上市公司主要有23家,与国外主楼厂商做产品不一样,国内这些上市公司中的19家公司聚集在产业链的上中游,占比高达82.6%。 《电子设计技术》网站版权所有,谢绝转载    上游核心物质:传感器   6年前,智能手机市场并没有广泛发展,智能手机市场被苹果发布IPHONE引爆,其实质是因为智能手机带来的生活便捷迎合了人们的需要,而可穿戴设备将会把信息技术的触角延伸至生活的每一个角落,成为生活必需品。   目前的智能手机功能丰富,但是屏幕较小,需要手持操作,约束了在驾车场合的使用,而可穿戴设备将为此提供了解决方案。智能眼镜可以输出大画面,智能手表具有合适尺寸的输入触摸屏,且最为重要的区别是其可以通过人体自然获得信息,还有人体佩戴更为便捷。   因此,符合人体工学的触摸屏的柔性设计以及用于人体信息收集的传感器在产业链上显得尤其重要。   在一份申银万国的相关研报中称MEMS传感器是可穿戴设备产业链中的点金石,是产业链上游技术的核心。的确如此,因为作为智能化的“核心物质”,MEMS传感器附加值高,是人机互动的重要基础,可以说是可穿戴技术创新和未来发展潜力的最重要方向,也是信息化的硬件基础。   据理财周报记者统计,可穿戴设备上游端的主要上市公司一共有9家。其中包括生产MEMS传感器及其配件的歌尔声学、水晶光电、苏州固锝以及汉威电子;生产柔性概念元件的得润电子和丹邦科技;生产非晶态合金的安泰科技和云海金属;还有生产电池、处理器和储存器的德赛电池。   其中,歌尔声学率先涉足MEMS传感器,歌尔声学称,公司很早就开始研发MEMS产品,目前MEMS麦克风产品已推向市场,主要以面向国际市场的外销为主,其主要客户是苹果公司。该公司布局可穿戴设备、智能电视等领域,未来有望切入大客户智能手表、智能眼镜以及智能电视相关模组的供应链。   歌尔声学的产品处于全球产业链的上游,经由第三方进行组装生产成品,其产品最终流向国际厂商。这也是可穿戴产业链的一个缩影——目前还没有形成完整的生态链条。   是很多国内公司面临的最大问题之一就是无力整合产业链,因而界内有人认为,可穿戴设备的最大价值在于创造独立化的生态,构建全新的硬件入口。 《电子设计技术》网站版权所有,谢绝转载    中游核心物质:语控和交互技术系统   可穿戴设备的便捷性可以理解为直接解放双手,那么中游节点上的语音控制和交互技术就是这个环节上最为重要的一节,而中文语音是重要技术。   在中游上,如何实现本土化,与中文语音技术商的如何合作将是几大巨头穿戴设备在中国市场开拓的重要步骤。国内涉足语音控制与交互技术的上市公司主要是科大讯飞以及体感交互技术的数码视讯。   其次是骨传导耳机,未来可穿戴设备产品的标配,主要组成部分是通信芯片、传感器和微型电机,涉足的公司主要是共达电声、歌尔声学、海能达;三是无线通信模组,对数据传输的稳定性和高效性的要求,未来的局域网向蓝牙、wifi或者NFC等无线技术项链而成的个人局域网络的升级,涉足的公司有环旭电子和达华智能;四是移动医疗组件,包括计步器和掌上监护仪、GPS和运营服务,这也是可穿戴设备在医疗领域的重要拓展,主要公司有九安医疗和宝莱特。 《电子设计技术》网站版权所有,谢绝转载    下游核心物质:独立运行系统   可穿戴下游为成品,也就是我们所熟悉的谷歌眼镜、三星索尼(17.07, -0.27, -1.56%)的智能手表,苹果iwatch等。   目前而言,下游主要厂商被国外几大巨头垄断,而国内涉足该类产品的上市公司只有中颖电子、宝莱特、九安医疗和奋达科技四家。   这里值得一提的是,健身和运动、医疗和健康两个细分领域的可穿戴商用前景被市场普遍看好。   九安医疗在其上市后的首年2010年11月,用超募资金在美国设立了九安医疗美国有限公司(iHealthLab.,Inc。),注册资本800万美元,这里可以看出,九安医疗对智能可穿戴设备的布局始于2010年11月,甚至更早。而该公司首款配套苹果的产品——iHealth电子血压计已经在美国上市。   而在智能手表这款产品上,相比国外主流产品而言,果壳电子CEO顾晓斌向记者表示:“目前如索尼、三星的智能手表,其实可称为手机伴侣,因为必须得和手机配对使用,果壳电子智能手表实现了独立运行的功能,除了手机上的通话功能,其他的如使用通讯工具、查看天气、运动等功能都能独立实现。”   这样也可以理解为,在产品完善方面,可穿戴设备独立运行系统开发是发展的方向。   记者了解到,在前述的产业链没有高度整合的背景下,目前果壳电子智能手表的运营模式类似于小米模式。   “我们自主研发设计,再在全球供应链那里采购零部件,如采购LG的屏幕、北京君正的芯片,然后由第三方代工生产,我们销售最终的成品。”顾晓斌告诉记者。   谈及产业链下游瓶颈,顾晓斌向记者坦陈:“产品主要卡在处理器上,目前的瓶颈主要涉及客制件供货周期及高性能材料的选择上,相关元器件的研发和量产离我们的需求还有一段距离,比如续航能力更强的电池和能耗更低的处理器。” 《电子设计技术》网站版权所有,谢绝转载   一年一度的世界移动通信大会(MWC)将于2月24日在西班牙巴塞罗那开幕。在此前举行的国际消费电子展览会(CES)上,多家电子巨头公司力推智能穿戴设备,使得CES变成了一场“穿戴展”,从目前来看,这一情况有望在MWC上延续。   面对巨大的商机,三星、LG、索尼(17.07, -0.27, -1.56%)等电子巨头以及部分中国企业都有望推出新款智能手环和智能手表等可穿戴设备。对投资者而言,这些设备供应链上存在的潜在机会更加值得关注。    巨头或推新款可穿戴设备   研究公司Canalys最新发布报告称,2014年将是可穿戴技术转变为消费领域的一年,其中包括智能手表和健身追踪腕带这两种最常见的形式。在下周即将举行的世界移动通信大会(MWC)上,多家巨头都将展出相关展品。   据美国科技网站TheVerge19日报道,韩国三星电子或将在此次MWC上发布多款新型Galaxy Gear可穿戴设备。本次发布距离第一代Galaxy Gear发布仅半年时间,而第一代Galaxy Gear因电池寿命一般、外观奇怪、界面不直观等而饱受外界诟病。另据路透社报道称,新款Galaxy Gear将运行Tizen系统,对第一代厚重的设计进行改良,并提升相兼容智能手机的数量。而第一代Galaxy Gear则运行安卓系统。业内人士对此评论称,三星欲在不同市场板块逐渐脱离谷歌(1202.34, -8.54, -0.71%)平台的意图愈发明显。   此外,三星最为强劲的竞争对手之一韩国LG电子也不甘示弱,将于MWC上推出可穿戴设备,分别为智能手表G Arch和智能手环G Health。G Arch将会与LG手机配对使用,G Health则具有健康追踪功能。   索尼则计划在展会上设立“可穿戴设备作坊”,并有望发布更多有关智能腕带SmartBand、与其配套使用的Core和其他可穿戴设备的信息。索尼以往以创新和尖端著称,但过去几年里逐渐落后于其他消费电子巨头,可穿戴设备等移动产品正成为其新的发展方向。   沉寂多年的诺基亚(7.27, -0.06, -0.82%)有望在MWC上公布其新品诺基亚智能手表,此款产品是由Here地图部门打造,因此其核心功能很有可能是定位,而这款可穿戴设备最大的特色便是能够弯曲变形。   中国企业也可能会在此次展会上带来“惊喜”。据报道,华为可能在MWC上推出可穿戴式设备,业内人士预计将是智能手表或智能手环产品。中兴通讯也可能推出一款智能手表。 《电子设计技术》网站版权所有,谢绝转载    产业链存巨大商机   据瑞信集团预测,目前全球可穿戴市场规模约为30亿美元-50亿美元,未来两到三年有望成长为300亿美元-500亿美元的巨大市场,未来3-5年终端复合增速将不低于50%,整个行业存在巨大商机。特别是随着4G和移动终端的普及,中国国内可穿戴市场也将迎来爆发性增长。根据艾瑞咨询的数据,2013年国内约售出675万台可穿戴设备,2016年将快速增至7350万台;2013年国内可穿戴设备市场规模为20.3亿元人民币,预计到2016年市场规模将达169.4亿元人民币。   业内人士指出,可穿戴设备的产业链条上附带的基础物质多种多样,相关企业实际更值得关注。上游端主要包括传感器、柔性屏、非晶态合金、处理器和存储器、电池和其他、FPC等硬件元素;中游则主要是触控模组、骨传导耳机、MEMS麦克风和受话器、语音交互技术、移动医疗组件、体感相关产品、腕带、头戴和机壳等软件系统开发;而下游则是成品厂商,如知名的谷歌眼镜、苹果(537.37, -8.62, -1.58%)iwatch、微软(37.51, 0.09, 0.24%)智能手表等。   研究机构Forrester分析师指出,FPC、MEMS和粉末冶金有可能成为可穿戴设备最大的三个受益环节。而且这三个应用的结合将带来更多用户体验、更多数据传感、更多变形应用,将人的娱乐、办公、社交、教育和医疗需求更好地融合。   但IDC等机构也担忧称,尽管各类智能手表和谷歌眼镜引起了消费者的巨大兴趣,但消费者在这一领域的实际支出表现却依旧难言强劲,目前这些产品更多仍只是吸引市场注意力。 《电子设计技术》网站版权所有,谢绝转载    或掀收购热潮   除上述企业外,随着更多业内巨头都对智能穿戴领域表现出浓厚兴趣,除加强自身的科技研发外,收购行动也将愈演愈烈,今年或在业内掀起一场收购热潮。据美国科技网站TechCrunch报道,谷歌、苹果等科技巨头可能收购可穿戴设备厂商Basis Science。该公司旗下拥有Basis Health Tracker Watch健康跟踪手表。   该报道称,Basis Science已经与谷歌、苹果、三星或者微软展开谈判。出售价格可能“接近1亿美元”。目前,Norwest Venture Partners、梅菲尔德基金和英特尔(24.5, -0.26, -1.05%)创投已经向Basis Science投资3000万美元。如果交易达成,投资方可获得小额回报。知情人士透露,Basis Science还可能选择展开第三轮融资。尽管Basis Science的市场占额不明,但由于技术在业内领先,上述四大科技巨头对这家公司均垂涎三尺。   分析人士指出,收购智能家居厂商Nest之后,谷歌已经领跑人工智能和硬件市场,而目前谷歌正在开发自主智能手表产品。同时,苹果正在开发iWatch,而三星智能手表Galaxy Gear已经上市。凭借Kinect的技术优势,微软更可能成为可穿戴领域的一匹黑马。在2014年,可穿戴设备市场将会更加开放,随着今年将会有更多的企业加入到可穿戴设备的市场当中,而价格下降也会成为趋势。 《电子设计技术》网站版权所有,谢绝转载
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    2013-3-19 09:51
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    在距离今天不到六十年的时间里,出现了几个与当今电子信息领域有着重大影响的公司和个人。最重要的公司当然是Fairchild半导体,另一些是Fairchild半导体派生出的公司。最有影响力的人选有诸多争议,有人说是Robert Noyce,也有人说是Jack Kilby,我以为只能是William Shockley。我每阅读着与Shockley有关的史料事迹,总有莫名的酸楚。他是硅谷的事实缔造者,也是硅谷第一弃徒。整个硅谷,整个IT史册,再无一人如Shockley般谤满天下。 1947年12月16日,John Bardeen,Walter Brattain和William Shockley发明了人类历史上第一颗固态放大器,之前的放大器采用的是至今或许已被遗忘的真空电子管。他们意识到这个放大器的本质是阻抗的变化,将他们的发明称为Trans-resistor,简称为Transistor。多年以后,钱学森将其正式命名为晶体管。正是这一天的发明,人类进步的历史轨迹被再次更改。一个令所有人为之振奋的电子信息时代即将到来。 1956年的诺贝尔物理奖没有丝毫争议地赋予了这三人。在此前的一年Shockley只身来到加州,来到Santa Clara,成立了Shockley半导体实验室。在这片美国最晚迎来阳光的大地,因为Shockley的到来,将升起第一面迎接电子信息时代的旗帜。 Shockley选人的眼光,与他的科技才能严格成正比。IT史册记载了先后加入Shockley半导体实验室的八位科学家,他们分别是Julius Blank,Victor Grinich,Jean Hoerni,Eugene Kleiner,Jay Last,Gordon Moore,Sheldon Roberts和Robert Noyce。这八个人即将被Shockley称为Traitorous Eight。   Shockley的用人方式,与他的科技才能成反比,在获得诺贝尔物理奖后,也许他认为在科技领域已经没有什么值得他去挑战,他选择挑战财富。他的目标是生产5美分一支的晶体管,借此挑战在加州已经声名赫赫的Hewlett和Packard。Shockley的这个目标直到上世纪八十年代才得以实现。Shockley的想法总是令人难于琢磨。在Shockley半导体实验室存在的岁月里,起初怀抱着无限崇拜与幻想的,Shockley天才的门徒们始终忍受着煎熬。从加入这个到离开这里,他们没有创造出任何一项可以另他们为之自豪的产品。 在Shockley否决了他们准备研究集成电路的一项提议之后,他们被最后一根稻草压垮。这八个人已经不再对Shockley存有任何幻想,集体向Shockley提出辞职。震惊的Shockley,愤怒的Shockley,狂躁的Shockley将这八个人统称为Traitorous Eight。发明了晶体管的Shockley,注定不能制造出晶体管。面对着即将到来的电子信息时代,Shockley黯然离去。他最终加入了斯坦福大学,成为一名教授。 也许是因为Shockley过于孤独,也许是因为Shockley过于希望被人再次关注,他发表了一篇可以让他在耻辱架上停留相当长一段时间的论文,黑人的智商低于白种人。这是Shockley的最后绝唱。19***,Shockley在孤独中离开这个世界,他的孩子也只是在报纸中得知他的死讯。他启动了一个时代,却只是一个匆匆过客。 离开Shockley之后的Traitorous Eight得到新生,共同创建了仙童半导体公司。这个公司书写了一段至今仍令整个硅谷炫彩夺目的传奇。但是仙童半导体公司并没有看到硅谷最强盛的一刻。业已故去的Jobs,将仙童半导体公司比喻为一颗成熟的蒲公英,你一吹它,这种创业精神的种子就随风四处飘扬了。陪伴着这些种子同时离去的是人才。这些陆续离去的人才击垮了这家伟大的公司,也创造了硅谷持续的辉煌。 从这时起,叛逆精神在硅谷生根发芽;从这时起,更多的年轻人意识到从车库里诞生的创意完全可以击垮貌似不可战胜的巨人;从这时起,在这片土地上可以诞生任何奇迹。来自全世界各个角落的资金疯狂涌入这片长不足32公里的大地。Intel,Apple,Oracle,Sun Microsystem,AMD,Yahoo等一系列公司先后诞生在这里,组成了上世纪下半叶一道最为炫丽的风景线。集成电路屹立在这道风景线之上。 1958年,Jack Kilby与Robert Noyce先后发明集成电路,Jack Kilby因此获得了2000年的Nobel物理奖。Robert Noyce于1990年故去,没有等到颁奖的这一天,但是他仅凭创建了Intel这一件事情,在半导体工业界的地位就几乎无人可敌。 在集成电路出现之后,更大规模集成电路的到来,通用处理器的横空出世只是时间问题。1965年Gordon Moore提出在一个集成电路上可容纳的晶体管数目,大约每隔24个月(1975年摩尔将24个月更改为18个月)增加一倍,性能提升一倍。摩尔定律指引并激励着一代又一代的工程师奋勇向前。 1971年,第一个微处理器4004在Intel诞生,随后是8008,8086,80286。很快微处理器席卷了整个天下。在上世纪八十年代中后期,Motorola 68K,MIPS,x86,SUN SPARC,Zilog Z80,联手上演了一场至今仍令人难以忘怀的微处理器大战。 在上世纪九十年代初,x86处理器在微处理器大战中胜出,中小型机逐步退出历史舞台,Intel却迎来了一场更大的危机。DEC(Digital Equipment Corporation)的Alpha处理器,AIM(Apple IBM Motorola)的PowerPC处理器,MIPS处理器和SUN UltraSPARC处理器组成了有史以来最强大的微处理器联盟,RISC联盟。Intel将要迎接来自这个联盟的挑战。当时的Intel在面对这个联盟时没有任何可以与之对抗的技术优势。事实上,RISC联盟的任何一只力量在处理器上的技术也领先于Intel。 面对这一切,昔日最坚定的盟友Microsoft开始动摇,公开宣称支持这个RISC联盟。Intel并没有动摇,至少Andy Grove没有动摇。对于Intel,退路只有万丈深渊。我喜欢那时那样的Intel。Andy Grove时代的Intel是一个连说“老子不会”都无比自信的Intel,是“老子除了技术不行,其他都行”的Intel。那时的Intel,乐子之无知,乐子之无思,乐子之独行。 几乎控制了Server市场全部份额的RISC联盟很快面对了一个几乎无解Chicken and Egg Question。Wintel联盟在不断前行的历程中,有如黑洞,疯狂般席卷着天下的应用。在整个PC世界中,几乎所有应用都已经基于x86这个并不完美的指令集。没有应用,RISC联盟无法进入PC世界去击败Intel,RISC联盟无法进入PC世界也就没有应用。面对这个难题,即便是Wintel联盟中一支的Microsoft亦无法化解。这是一种天然的力量。 RISC联盟只能在Server市场中苟存,看着Intel在不断地发展壮大,进入Server,然后战胜整个RISC联盟。面对这个由Chicken and Egg Question形成的天然力量,SUN没有办法,AIM也没有。处理器界的一代传奇DEC第一个倒下。当时的DEC在技术层面是如此强大。在DEC轰然倒塌后并不太长几年的时间内,投靠AMD的工程师先后开发出了K7和K8处理器。这两颗处理器依然可以给Intel带来灭顶之灾。 当一切成为往事,这段历史依然回味无穷。在PC领域,究竟是先有“Chicken”,还是先有“Egg”,Intel无法回答,Microsoft也无法。几乎所有Chicken and Egg Question都是如此简单,都可以用寥寥数语清晰地描述。我不太担心去解决那些需要三四天才能说清楚的问题,我总能在这些貌似复杂的过程中,找到最薄弱或者次薄弱环节,剩余部分将迎刃而解。世上最难解决的问题恰是用几句话就能够说明白,有如哥德巴赫猜想,有如费马大定律。 Chicken和Egg本是一对孪生兄弟,是在同一个时刻内降临于天地之间。初期并没有清晰的Chicken也没有清晰的Egg。Chicken和Egg是在无数次生物化学反应中水**融,多次反复后,在某个瞬间自然分解而成。 在Chicken和Egg的不断进化过程中,历经数不清的磨合和相互间的取长补短。Chicken和Egg最终成型后,几乎无法化解,或者说需要化解的力量要如此之大没有人愿意去化解。获胜方将逍遥于Chicken和Egg之间,挑战者将去面对着Chicken and Egg Dilemma。 Intel凭借来自PC领域的资金和Chicken and Egg的保护伞,学会了当年“老子不会”的所有知识,屹立于集成电路的浪潮之巅,执着捍卫着摩尔定律的正确,芯片制作工艺从65nm,45nm,32nm,22nm,14nm直到10nm。至今,天下半导体公司的合力在处理器制作技术上也无法与其抗衡。Intel更加明了制作工艺比拼的是金钱。金钱可以带来世上的绝大多数,却带不来真正的创新,并不为工艺上的领先欢欣鼓舞。在战胜RISC联盟之后长达十年的时间里,Intel所感受到更多的是来自浪潮之巅的寒意。曾经弱小到不能再弱小的ARM正在给Intel这个巨人制造一道或许难解的Chicken and Egg Question。 以ARM处理器为中心的半导体联盟完全控制了移动终端。在这个比PC领域更加宽广的舞台中,如今的Intel没有任何份额。Intel始终在反击。x86具有足够的性能优势,也有显而易见的劣势。事实上只要x86处理器还继续背着向前兼容(backward-compatibility)的包袱,无论使用什么样的工艺,与ARM都不会在同一个起跑线上竞争。 在2012年的CES,Intel展示了基于Atom SoC的Medfield手机,可以预期Intel在陆续的几年时间内,将推出几款功耗更低,性能更高的处理器。这并不意味着x86可以很容易地进入手持式市场。如果处理器技术可以决定一切,当年的Intel不可能战胜RISC联盟。在处理器领域之外,Intel一直在寻找新的盟友。Wintel联盟已是同床异梦。Windows 8将支持ARM平台,x86也选择了Android。或许ARM处理器进入PC领域只是时间问题,x86处理器进入手持式领域依然有许多问题需要解决。 Android与ARM的组合渐入佳境,几乎所有Android的应用都在某种程度上与ARM处理器有着千丝万缕的联系。运行在x86处理器之上的Android系统,几乎没有什么可以直接使用的应用程序。使用Binary Translation将基于ARM的应用程序移植到x86也许是一个不错的想法。这个想法并不新,RISC联盟当年用过这个方法。另外一条路艰辛许多,Intel可以将Android上使用频率较高的应用程序一个一个地移植到x86平台,只是这件事情究竟该如何做,由谁去做。Intel可以投资80亿美金去建设22nm工厂,却没有足够的能力和足够的财力完成这些移植。 应用匮乏将使x86-Based的手持式设备举步维艰;没有更多的厂商拥护x86-Based的手持式设备将使应用进一步匮乏。Intel在CES 2012上发布的手持式终端仅是投石问路,没有人可以预料最终结局。值得庆幸的是,或许Intel正在面对着的问题,并不是Chicken and Egg Question,这与RISC联盟曾经面对过的Chicken and Egg Question并不相同。 在手持互联领域,在这个年代或许依然存在着Chicken and Egg的故事,却不在传统的处理器和操作系统之中。也许与很多人估计的并不不同,Intel的实质对手并不是ARM,Intel即便战胜了ARM也很难**在移动终端上所需要解决问题。 以应用为王为大前提的手持互联领域中,Intel甚至还没有起步,几乎占据了移动处理器全部市场份额的ARM也并不算是Winner。在一个ARM SoC中,处理器微架构并没有占据统治地位。在手持式互联领域,ARM只能算作幕后英雄,真正的弄潮儿是Apple,Google和一些掌控着应用的公司。 ARM更似处理器的掘墓人。因为ARM的存在,处理器设计的门槛再不断降低。以前没有处理器设计经验的Qualcomm和Apple之类的公司可以顺利进军这个领域。在中国的珠海,一些制作ARM SoC厂商的制作能力与设计速度令人叹为观止,这已经使得欧美一些单纯制作ARM SoC的传统处理器厂商几乎寸步难行。这使得Intel即便在处理器领域战胜了ARM,也无法解决如何单纯依靠集成电路去盈利这一问题。事实上几乎所有的ARM SoC厂商也没有解决好这一问题。 2012年这个世界将产出大约80亿个ARM SoC,远超过x86处理器的销售量。只有两千左右员工的ARM向Intel清晰地传达了一个事实,单纯的处理器设计并不需要动用十万员工。这并不是Intel真正需要面对的难题。Intel所需要战胜的并不是ARM。从某种意义上说,Intel与ARM非但不是对手,而是盟友。他们有着相同的称呼,处理器厂商。在不远的将来,他们将共同面对即将到来的,针对处理器的挑战。 这个挑战首先来自操作系统。操作系统已经完成三次大的革新。最初的处理器并没有操作系统,只有一些简单的批处理和任务排队功能。在中小型机中,UNIX和VMS操作系统的出现奠定了现代操作系统大的基调。PC的兴起极大促进了操作系统的发展,先后出现了CP/M和DOS以磁盘管理为中心的操作系统。这些操作系统的主要工作是管理基本的硬件信息,并为用户提供基础的字符界面。这些操作系统属于第一代操作系统。 第二代操作系统引入了图形界面,鼠标的发明极大降低了人机交互的难度。Apple和Microsoft的努力使得图形界面的深入人心。这是一个属于PC的辉煌时代。在这个时代,Intel和Microsoft在各自的领域并不是技术上的领跑者,却和而凝结出一种令所有对手望而生畏的气势。峰之所至,无坚不摧。 前两代操作系统以管理处理器硬件资源为核心。我们正在经历着第三代操作系统。iOS和Android是第三代操作系统暂露头角的标识,以应用为中心的厂商依靠着这一代操作系统日益强大。这一代操作系统引入了Touch和Gesture等一系列辅助功能,但这不是这代操作系统最重要的特征。与前两代操作系统不同,第三代操作系统的重心不再是管理处理器系统提供的基础硬件;这一代操作系统不再是处理器微架构的衍生品;这一代操作系统是进一步服务于应用,硬件资源管理不再作为中心。 第三代操作系统也可以被称为应用操作系统,主体是服务于应用,不再是硬件资源的管理者。运行在这一代操作系统中的应用程序也在参与着硬件资源的管理,使用者已经不需要了解过多的处理器知识,不需要了解磁盘目录文件这些细节。七八岁的孩童,七八十岁的老人都可以熟练地操作着这些应用。 这些应用的出现,使得操作系统与处理器之间的紧耦合已经被打破。这个年代将很难出现,Wintel联盟因为x86与Windows水**融所形成的Chicken and Egg Question,也极大降低了ARM处理器进入PC领域,x86处理器进入手持互联领域的难度。这一代操作系统的出现使得通用处理器与传统操作系统已渐别这个时代的浪潮之巅。 处理器面临的第二个挑战源于自身发展的后继乏力。通用处理器的诞生是电子信息时代得以爆发式发展的基础,摩尔定律的持续正确为处理器的进一步发展插上翅膀。但是摩尔定律并不是摩尔真理,总有失效的一天。至今,这一天不再是离我们很近,而是已经到来。在Intel的Tick-Tock计划中,Tock已经越来越难引起更多人的关注,重要的是Tick。Tick的持续发展维护着摩尔定律的最后领地,却已很难改变摩尔定律的最终结局。 在处理器微架构中,流水线的设计已成往事。我很难相信x86指令流水线的执行效率能够明显超越ARM或者是MIPS,反之亦然。指令流水线性能的提高只剩下工程师在1/2,1/4个节拍中的精益求精,不存在质得飞跃。这使得本世纪初兴起了一场多处理器革命,使用更多的处理器提高整个处理器系统的执行速度。这场革命尚未步入**,就已经遭遇瓶颈。 很多人意识到同构多处理器系统很难提高并行度,从而转向异构多处理器系统,也进一步加大了处理器间总线互联的压力。在这样的系统中,互联总线的效率也决定了应用程序的执行效率。在多处理器系统中,需要首先解决的问题依然是进一步提高存储系统的带宽,并尽可能降低存储系统的延时。返璞归真,我们需要解决的问题依然在存储器子系统中。 在Intel每一次的Tock中,重大的技术革新集中于存储器子系统,引入了结构更加复杂,容量更加庞大的Cache Memory。Cache Memory系统不能提高运算类指令的执行效率,只是在以存储器为中心的处理器体系结构中,Cache Memory的效率决定了一个程序最终的执行效率。从体系结构层面上看,Cache Memory的设计方法已经趋于稳定,在整个科技界,即便在理论界,我也看不到哪怕是所谓的革新。 Intel在Cache Memory的领先源于工艺。制作工艺的领先使Intel可以在Cache Memory系统上投入更多资源。只要Intel的竞争对手没有在制作工艺上迎头赶上,就没有可能在Cache Memory子系统领域中更胜一筹,就没有可能在存储器子系统的设计中超过Intel。依靠着在Cache Memory中的优势,Intel屹立处理器领域之巅,所有竞争对手望尘莫及。在存储器子系统中大获全胜的Intel,赢得了Server,并没有赢得天下。 在比Server领域更加宽广的手持式领域中,所比拼的并不是存储器子系统,芸芸众生使用电子设备的主要目的不是用来算题或是为他人提供服务。即便仅考虑Server领域,Intel也正在面临着更多的挑战。存储器的瓶颈与功耗严重阻碍了处理器系统的进一步发展。存储器瓶颈的愈发严重,使得Server处理器需要更加庞大,更加复杂的Cache Memory系统与之匹配。使用这样的Cache Memory将使处理器系统的功耗持续上升。 存储器瓶颈与功耗已经成为Server处理器进一步发展的障碍。因为存储器瓶颈而增强存储器子系统,因为存储器子系统的增强,而进一步提高了功耗。从这种因果关系可以发现,似乎只要解决了存储器瓶颈问题其余问题便迎刃而解。 这个问题却很难解决,甚至可以说在以存储器为中心的冯诺依曼体系(Von Neumann Architecture)中,这个问题几乎无解。我们在试图解决这个问题,并在试图取得在某种意义上突破性的进展之前,需要重新讨论这个问题源自何方。 1945年6月30日,John von Neumann正式发表“First Draft of a Report on the EDVAC”这篇论文,简称为First Draft,这个设计草稿令整个科学界欢欣鼓舞,第二年John von Neumann,Arthur Walter Burks与Herman Heine Goldstine一道进一步完善了First Draft,发表了另一篇题为“Preliminary discussion of the logical design of an electronic computing instrument”的论文。这两篇文章所阐述的内容被后人称为冯诺依曼体系。 在此之前,世上并没有处理器,只有一些可以执行固定任务的计算器,有进行简单加减乘除的计算器,求解微积分的计算器,求解倒数的计算器。在这个前冯诺依曼体系年代,科学家们为了进行新的科学计算,需要设计一款新型的定制计算器,需要重新搭建电子设备。冯诺依曼体系改变了这一切,建立了计算机体系结构中最重要的组成原理,影响至今。冯诺依曼体系第一次引入了Store-Program计算理论,确定了一个计算机的五大组成部分,包括Arithmetic Logic Unit,Processor Registers,Control Unit(包括IR和PC),用于存储指令和数据的Memory和输入输出设备。 在这种体系中,计算机将按照程序规定的顺序,将指令从存储器中取出并逐条执行。在程序和数据中使用二进制表示方法,当一个计算课题发生变化后,只需要更改Memory中的程序,而不需要重新设计一款新的计算器。 冯诺依曼体系极大化解了此前在计算器设计中的冗余,可以将世上的绝大多数应用规约于一个统一模型,奠定了现代计算机体系结构的基础。计算机的历史因此揭开了新的一页。这套体系诞生至今,在计算机体系结构中始终占据着主导地位。在计算机体系结构持续发展的几十年时间以来,没有任何理论能将其颠覆,更多的只是在冯诺依曼体系之上的修修补补。 大规模集成电路的出现为冯诺依曼体系插上翅膀。基于这个体系的通用处理器最终成为可能。Intel与其他处理器厂商一道上演了通用处理器的传奇。摩尔定律的持续正确使得处理器迅猛发展,处理器变得愈发强大,愈发廉价。通用处理器席卷了天下应用。通用处理器的大规模推广与普及也奠定了当今电子信息领域的基础。 Von Neumann Architecture并不完美,在这种以存储器为中心的体系结构中,存储器必然成为瓶颈,这一瓶颈也被称为Von Neumann瓶颈。这一瓶颈伴随着冯诺依曼体系的出现而出现,目前尚无有效的方法消除。Cache Memory的出现极大缓解了Von Neumann瓶颈,随后出现的Modified Harvard Architecture,Branch Predictor和NUMA体系结构进一步缓解了这个瓶颈。但是这种量的积累并没有引发质变。冯诺依曼体系并没有因此升华,直到今日存储器瓶颈依然存在,而且愈演愈烈。 在今天的Server领域,几乎所有应用都有一个相同的运行轨迹。I/O设备首先将数据发送到存储器子系统,处理器对数据进行处理后再交还于存储器子系统,I/O设备再从存储器子系统中获取数据,之后再做进一步的处理。在这种模型中,每进行一次运算,需要多次访问存储器子系统。存储器子系统必然成为瓶颈,使用再多的处理器也不能解决这些问题。 首先是作为数学家与物理学家的John von Neumann,从事计算机科学的出发点,是进行科学计算,他没有预料到二十一世纪的今天,有这样不学无术的一群人在这样地使用计算机。在我们所处的这个时代,通用处理器的主要功能早已不是在进行风花雪月的数学计算。 通用处理器在一路前行的道路上,席卷天下,应用边界在不断的扩张。我们可以使用处理器进行文字数据,数据挖掘,上网聊天,打游戏。在今天使用处理器的人群中,用其进行科学运算的屈指可数。为了专门算题买台PC或者Server的人,我一个也没有见过。 今天的处理器如此科技,如此廉价,已被视作电子信息领域高科技的象征。这导致天下人对通用处理器的盲从,导致了通用处理器能够更加顺利地席卷着天下应用。众多应用的叠加,使得处理器遭遇了前所未有的存储器瓶颈问题。可以预见,只要通用处理器继续吸纳着更多的应用,存储器瓶颈只能更加严重,功耗将持续上升。 问题是我们为什么要用通用处理器解决所有问题。通用处理器可以解决很多问题,但在这个世界上,许多问题的解决根本不需要使用通用处理器。冯诺依曼体系的提出是针对当时电子设备高度定制化所产生的浪费,至今已时过境迁。在冯诺依曼体系之下,即便是即便是验证i加j确实等于2的问题,也需要将程序与数据输入到处理器,需要各种算术逻辑,数据传送单元的共同参与,经过了诸多操作后,获得最终结果。 如果仅是为了验证i加j确实等于2的问题,倘若使用定制逻辑,只需要使用一个加法器和一个比较器,并不需要通用处理器。但是在摩尔定律持续正确的年代,处理器持续着廉价。在多数应用场景中,使用通用处理器依然最为有效。即便是一些扭曲身形去迎合通用处理器的应用,也因为通用处理器的飞速进展,获得了事实上的最优。在摩尔定律持续正确的年代,绝大多数采用定制逻辑而违背冯诺依曼体系的处理机制没有获得成功。 顺势而为是取得一定程度的成功的保障。在许多情况之下,即便你明知99%以上的人选择了一条弯路,依然需要这种顺势而为。因为这99%的合力就算是在走一条事实上的弯路,也远快过独自一人走真正的捷径,也更容易到达终点。 时过境迁,种种迹象表明摩尔定律不再正确。这意味着在面积大小一定的Die中将无法容纳更多的晶体管。使用通用处理器,无论是同构或者异构模型,在解决某类应用时,已经不再是最优方案,甚至不是次优方案。 通用处理器一路前行的道路,是与存储器瓶颈不断斗争的历史。从冯诺依曼体系诞生至今,通用处理器所面临的主要问题依然是存储器的延时与带宽。在一个通用处理器中,存储器子系统使用了绝大多数资源。在一个通用处理器中,如果去除L1,L2等诸多层次的Cache子系统,去除指令流水线中为了减轻存储器瓶颈的各种预测机制和MMU后,所剩无几。如今的通用处理器更是将主要的资源放在道路建设上,并没有专注于应用问题的解决。 这种并不专注同时也意味着巨大的浪费,与John von Neumann的初衷不再吻合。John von Neumann所设计的体系是基于当时的认知,为了避免定制逻辑所造成的浪费。至今通用处理器本身已经成为最大的定制逻辑,在这个定制逻辑中,所关注的主要问题是如何修路,很多情况下是为了修路而修路,以容纳更多的应用,即便有很多应用根本不需要这条路,也不需要依照冯诺依曼体系的要求去执行。 在这种趋势下,存储器瓶颈将持续存在,持续恶化。我们正在经历着一个以应用为中心的时代。不同的应用对处理器系统有着不同的需求。这使得定制化与差异化重回议程。在一个通用处理器中,正在容纳更多的定制逻辑,正在容纳更多的加速模块。这些变化使得所谓的通用处理器并不再是绝对意义上的通用。 ARM这个比Intel弱小得多的企业,依靠着并不领先的技术取得如今的成就,我认为最主要的原因是ARM为其他厂商的差异化与定制化提供了便利条件。电子信息领域经历了Mainframe Era,PC Era,Internet Era,而至Mobile Era时代。在这个名为Mobile的Era中, ARM身后隐藏的定制化与差异化已经成为Mobile的时代主题。 作为公司的ARM距离Intel还有相当长的一段距离,但是作为一个行业的ARM已经取得事实上的领先。从这个角度上说,不是ARM在手持互联领域中暂时领先与Intel,而是在Mobile Era的时代,定制化与差异化在与通用化的较量中获得了先机。 对定制化与差异化的最大挑战是IC设计领域中客观需要的规模效应。定制化与差异化的思路与此背道而驰。Intel使用单一产品覆盖绝大多数的应用,产生了规模效应,实现了利润最大化,Gross Margin超过60%。采用ARM的定制化与差异化方案的任何公司都无法获得这样的Gross Margin。在Mobile Era中,手持处理器厂商呈百花齐放格局;在Mobile Era中,各式应用的不同要求使得相关的处理器进一步差异化。 单个厂商获得60%以上的Gross Margin正在成为过去。目前Intel维持高额的Gross Margin主要依靠的是Mobile Era的Server领域。Intel的Main Stream处理器首先是针对Server的一种定制化,之后将这种设计简化到PC领域,以获得最大的规模化效应。Intel从Nehalem开始的Tock过程,事实上是一个针对Server的定制过程。今天的Intel已经不是凭借着PC的占有率去攻占Server,而是凭借着Mobile Era对Server的需求,维护着在PC领域中的地位。 在手持式领域,Intel的Medfield仅是一次尝试,并不会给ARM的Cortex系列处理器带来质的挑战。整个业界窒息般等待着的是Intel在Atom处理器中的Tock-Tick,Silvermont和Airmont。Tick-Tock计划在Atom处理器中的引入转达着Intel对在手持式领域中,所遭受的一个接着一个失败的愤怒。认真起来的Intel在处理器领域依然无敌,从纯技术的角度上看,如果Intel的竞争对手在芯片的制作工艺上没有出现大的突破,那么Intel出现功耗性能比超越世上任何一个ARM SoC处理器只是时间问题。ARM阵营将对此没有任何办法。 只是决定一个手持式处理器最终成败的并非是处理器微架构的性能功耗比,购买手持式产品的最终用户有几人能够理解处理器微架构。处理器微架构之外的音视频效果,互联网体验,设备提供商是否足够的Fashionable更能够吸引他们的眼球。 在手持互联领域中,处理器进一步的定制化已经成为事实。在手持式处理器中,已经含有各类音视频加速引擎。在一些基于Web的应用中,正在使用一些专用加速引擎去解析HTML,去解析Javascript。在这个领域中,通用处理器正在为定制化预留空间,在未来的几年内,将会出现更多的加速引擎,进一步减轻处理器的负担。 如果Intel将芯片制作工艺上的优势仅仅转化为处理器的性能功耗比,依然以处理器微架构为中心,所取得的成就将十分有限。我更期待在未来的几年内,Intel能够将工艺领先而获得的额外资源用于定制与差异化逻辑,淡化处理器微架构在系统中的位置,进而为定制化和差异化提供空间。若仅在技术层面考虑,这将是其他处理器厂商的噩梦。 问题是如何为手持式领域进行定制化与差异化。在手持互联领域中存在两类公司,一类是Apple与Samsung,另一类是山寨。我不得不承认,这些生产手持设备的厂商合在一起也不如Intel更懂硅芯片的制造,但是几乎任何一家都比Intel更加理解芸芸众生为什么要买一个手持产品,也更加理解如何针对这些产品进行深度的定制化与差异化。 定制化与差异化也同时决定着,即便Intel能够在技术层面上完全领先也无法取得其在PC领域中的地位,也因此无法获得足够高的Gross Margin。这些事实将会使Intel这个具有十万员工的公司,在没有一个Andy Grove般强势有力的领袖时,很难在内部形成有效的合力。Intel在手持互联处理器中的艰难在很大程度上是颛臾之忧。 在技术层面之外,第一类手持设备厂商Apple与Samsung在为最终用户提供各类产品的同时,还生产用于手持式设备的处理器。在手持处理器这个领域,Intel要与这些既是运动员又是裁判员的第一类厂商竞争,并不公平。这些内外之扰,决定了Intel即便在三年后制作出在技术层面超过Qualcomm的处理器,也没有丝毫办法主导这个市场。 在手持式领域中,也许依然存在着Chicken或者Egg,但是单纯的处理器或者操作系统将不再是Chicken也不再是Egg。在Server,或者是其他Embedded领域,大量出现的定制与差异化逻辑已经使得处理器微架构在一个系统中逐步偏离设计中心。 这些定制化与差异化的大规模出现,是因为许多人已经意识到有些应用并不适合处理器去解决,摩尔定律的事实结束使得通用处理器的效率无法继续获得线性加速比。很多人意识到我们似乎重新回到前冯诺依曼体系时代,那个只有差异与定制的时代。 这些变化并不意味着处理器会消亡,只是处理器不会在继续通用化的道路上顺利向前,并不会继续作为绝对的中心。将有更多的应用将按照自己的特点使用定制逻辑,不再是交由处理器。这将进一步化解存储器的瓶颈,进一步的降低功耗。这些变化将使我们迎来一个新的时代,一个属于定制化与差异化的时代。 从技术的角度上看,定制化与差异化是消减存储器瓶颈的有效手段。在Server或者是其他领域,如果一个应用的90%以上工作可以交予定制逻辑,剩余的10%再交予处理器,以目前的半导体技术,存储器将不再是瓶颈,处理器系统的功耗也将随之降低。 但我认为这并不是定制化的主要方向,定制化逻辑并不一定要隶属于处理器。在未来,定制逻辑之间,带有智能功能的外部设备间可以直接交互信息而不必通过处理器。在这些智能设备中可以含有冯诺依曼体系的处理器,也可以没有。 在数据中心的应用中,如果智能网卡可以通过与智能盘卡之间的直接交互,而不是全部通过通用处理器,我们将可以不再使用机器人去维护这样的系统,也不需要使用专门的电力通路。这种设备的运行有如人体,肢体器官间存在着更多的下意识行为和更加自然的操作,不必全部由大脑指挥。 我没有理论与数据验证这一结论,只是自觉告诉我这种智能设备将很快出现,将有更多的应用远离通用处理器系统。在可以预见的将来,各类定制化与差异化应用将继续着劈波斩浪。这是一个年轻人可以持续着向广袤神秘的未知领域挑战,是一个可以持续着带来新希望的大应用时代。在摩尔定律即将且正在结束的时代,定制化与差异化的时代窗口将再次开启。只是这一次,我们不知道何时还能再有冯诺依曼。
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