英特爾目前在PC和筆記本電腦市場上是無可爭辯的處理器平臺領導供應商，但它意欲稱雄嵌入式應用市場的野心也可謂是路人皆知，因為英特爾在計算機市場的增長潛力已不大，而嵌入式應用市場遠大于電腦市場，因此很自然地英特爾將下一個市場增長點放在了嵌入式市場。目前其主要依仗的武器是x86架構的Atom處理器平臺，在客戶眼里，該平臺的主要優勢有三：一是計算、控制和處理能力很強；二是客戶在PC x86架構下開發的資源不會浪費，可以重復利用；三是生態系統非常成熟，熟悉x86架構CPU編程的工程師資源比較多，而且市場上可資利用的現成工程資源也比較多。

    ARM最早是在手機市場發家的，這幾年發展勢頭非常迅猛，在生態系統方面也搭建得比較成熟，在嵌入式市場覆蓋的領域也越來越多，目前在高端嵌入式應用市場（如汽車電子、醫療電子和通信基礎設施）的客戶也越來越多，但與Atom平臺相比，很多客戶覺得它的計算能力還不夠，尤其在處理高清和3D圖像方面。

    Xilinx（賽靈思公司）這幾年明顯也已將龐大的嵌入式應用市場作為自己的發展重心之一，FPGA在嵌入式應用市場的優勢是并行數據計算能力非常強，通信基站、路由器、HD視頻廣播設備、直接矩陣式LED背光TV和智能視頻分析監控設備都必須依靠 FPGA來滿足其龐大的數據處理需求，例如，Xilinx Spartan FPGA產品好幾年前就已被HD LED TV客戶所采用，目前出貨量也開始往上升。不過，大多數客戶不太愿意將FPGA作為主處理平臺，因為它的功耗較大，而且內嵌MicroBlaze處理器內核編程和FPGA編程與ARM和x86架構處理器相比還比較復雜。
 

    很顯然，要阻擋英特爾在嵌入式應用處理器平臺市場的野心，Xilinx和ARM必須聯合起來互相彌補各自不足，才有可能在這一龐大的市場格局尚未完全確定的領域創造雙贏局面。也正是在這樣的一個背景下，Xilinx最近宣布將在其最新的28nm FPGA平臺上推出全新的基于ARM Cortex-A9 MPCore內核的可擴展處理平臺架構。這一平臺不僅可為各種嵌入式系統的開發人員在滿足他們功率預算前提下提供差異化的系統性能、靈活性和集成度，而且能夠實現更低成本和更小尺寸的市場需求。

    目前在高端的嵌入式應用市場上，如汽車駕駛員輔助系統、智能視頻監控、工業控制、遙測與導航、企業級毫微微蜂窩基站、廣播級攝像機、多功能打印機和航空航天航海電子設備上，全球系統架構師和嵌入式軟件開發人員面臨的一個極具挑戰性的系統需求是：以更低的成本、更低的功耗、更小的尺寸處理日益復雜的功能。

    賽靈思全球市場營銷與業務開發高級副總裁 Vin Ratford表示：“嵌入式市場現在需要的是一個新型的嵌入式處理平臺，因為傳統的微處理器/ASIC/ASSP+DSP+FPGA的處理架構已不能滿足新的系統需求。微處理器的信號處理能力很有限，ASIC/ASSP不能適應快速變化的市場需求，不能實現完全的差異化，多芯片實現方案不僅占用太大的空間和成本非常昂貴，而且消耗的功率也太大。”

    賽靈思可擴展式處理平臺為嵌入式系統設計人員提供以處理器為核心的設計和開發方法，以實現強大的計算與處理能力，讓那些需要高速接入到實時輸入、高性能處理、復雜數字信號處理，或上述各種功能組合的任務，達到他們特定應用的各種需求，包括降低成本與功耗。該處理平臺使他們能夠同時擁有串行和并行處理能力來滿足這一新的系統需求。

     Vin Ratford指出：“當前嵌入式軟件開發人員肩負的任務是在嚴苛的成本、時間和功耗預算控制下，構建需要強大系統性能水平的復雜應用。通過在人們熟悉的 ARM處理器開發框架內構建一個架構，這種全新的可擴展式處理平臺為目前受困于性能瓶頸的眾多設計團隊，帶來全新的創新動力。”
 

    賽靈思可擴展式處理平臺徹底改變了以往FPGA的開發模式，它不再是一個以FPGA硬件為核心的設計方法，而是一個以處理器為核心的設計方法，它可以支持一個以軟件為核心的開發流程，這種設計方法提供完整的處理器系統，包括高速緩存、存儲控制器以及常用的連接和 IO 外設，并能在開機時啟動并運行各種不同的操作系統 ，如 Linux、風河系統（Wind River）的VxWorks、Micrium的uC-OSII 等。

     ARM架構及ARM Connected Community行業生態系統進一步幫助嵌入式系統開發人員最大化生產力，同時通過在ARM每個內核速度高達800MHz的雙核 Cortex-A9 MPCore 處理器構建賽靈思的子系統架構，并結合賽靈思的高性能、低功耗 28nm可編程邏輯的并行處理能力，可以實現無與倫比的高性能。

    Xilinx 全新可擴展處理平臺的另一大亮點是采用了Xilinx和ARM合作研制的AMBA-AXI高帶寬接口。Xilinx亞太區市場及應用總監張宇清指出：“以前的多芯片實現方案常常因為接口方面的設計問題要損失30-50%的性能，但現在ARM處理器與硬件加速器的數據交換可以全部在一個芯片中完成，接口不再成為性能瓶頸。”

     通過高帶寬AMBA-AXI總線接口將可編程邏輯與處理器系統緊密結合，可編程邏輯能夠使用現成的 IP 和/或定制 IP將關鍵的系統功能速度提升達100 倍之多。這種架構方法不僅能解決并行和串行計算環境、存儲器以及 I/O之間的常見性能瓶頸問題，而且還能讓處理器系統實現包括動態重配置在內的可編程邏輯配置控制。

    ARM 公司總裁Simon Segars指出：“對于那些需要極高性能的系統，利用可編程邏輯的并行處理能力，是解決成本與功耗這兩大難題的出色方法。賽靈思的全新架構將嵌入式軟件開發人員從繁重的硬件開發工作中解放出來，使他們可以前所未有地充分掌控開發流程。”

    軟件開發人員可以充分利用基于 ARM技術的現有系統代碼，并使用大量現成的開放源代碼以及已經商用的軟件組件庫。由于系統復位時會啟動操作系統，因此軟件開發人員可以利用ARM的 RealView開發套件及相關的第三方工具、基于 Eclipse 的 IDE、GNU、賽靈思軟件開發套件工具等熟悉的開發與調試環境，快速進行軟件開發。

殺手級新應用和省錢實例

    在汽車駕駛輔助、智能視頻監控、工業自動化、航空和國防以及新一代無線系統等要求多功能和實時響應的終端市場應用的推動下，高性能嵌入式系統需求不斷增長。僅就汽車產業而言，每年生產的汽車就超過 5,000 萬輛，目前在路上同時行駛的機動車總數估計達 6 億輛。隨著汽車制造商在車輛中部署更多的嵌入式系統讓汽車變得更安全，駕駛輔助系統市場預計將從目前的 13 億美元增長到 2017 年的 58 億美元。

    有關統計顯示：多0.5 秒的響應時間，就能避免 60% 的車頭碰撞事故；而在所有造成死亡車禍的原因中，其中30%是因為疲勞駕駛。因此，運用科技來挽救生命是嵌入式系統車用市場持續發展的顯著動力。

    駕駛員輔助系統包括：車道偏離警告系統、碰撞避免系統、盲點檢測、自動巡航控制、夜視系統和自動泊車系統，它的系統輸入比較復雜，有視頻攝像頭（720p30，8b）、紅外傳感器和雷達傳感器，該系統必須具有實時數字信號處理能力，這要求系統必須具備約32GMACs的計算性能。其它系統需求包括：10萬到100萬條復雜的代碼、高達1600 DMIP的整數代碼執行性能、高達2985MB/s的存儲器帶寬、低功耗被動制冷、無縫集成于駕駛室、具有可擴展性（能部署到具有不同功能的不同車型中）。

    目前新款奧迪S6和奔馳車的駕駛員輔助系統的設計目標是：成本低于50美元，功耗低于5W。如果它們采用符合性能需求的多芯片方案來實現，如主要采用一個ASSP、2個DSP、2個DRAM、1個CAN PHY和1個電源管理器件來實現這一系統，預計成本在46美元，功耗在6.6W。但如果采用Xilinx的全新可擴展式處理平臺來實現，外部只需要配2個 DRAM、1個CAN PHY和1個電源管理器件，預計成本可降到41美元以下，功耗降到3.9W以下，不僅可以完全符合系統的成本、尺寸和功耗需求，而且同時還具有高度的靈活性。

    駕駛員輔助系統的開發人員在實際應用中需要不斷地構建更多的計算能力，雷達與紅外線傳感器、攝像頭及其他系統組件，將成為汽車狹隘空間的必備元素。賽靈思全新可擴展式處理平臺為優化專用軟／硬件分區及硬件加速功能提供了單芯片解決方案，以推動復雜的算法，使客戶能進一步實現他們的嵌入式系統的差異化，在市場中贏得競爭優勢。

    智能視頻市場預計在2013年將達到460億美元，基于此，新的智能視頻技術開發人員需要適合的處理平臺，來構建能夠自動監控視頻模式和身體語言的各項應用，而且配合音頻能做出智能的決策并發出警報，以減少出錯的幾率。目前此項技術已經在向全高清視頻和每秒高達 60 幀的幀速率方向發展，但目前由系統處理器+視頻分析處理器組成的多芯片解決方案還很難在規定的功率預算下為圖像處理和高級分析功能提供足夠的計算能力。

    例如，對于一個要求1080p60清晰度和12位顏色深度的全色彩智能視頻監控系統來說，它要求系統實時數字信號處理性能達到49GMAC，存儲器帶寬高達 2240MB/s，復雜視頻分析性能達到1800DMIPS，通信與控制計算性能達到1300DMIPS。而且該系統要具備商業競爭力的話，必須將成本要控制在100美元以下，功耗要控制在10W以下。
 

    如果采用多芯片實現方案，那么主要需要1個圖像傳感器、1個系統處理器、1個視頻分析處理器、1個實時鐘、2個DDR2、1個以太網PHY、1個電源管理器件，系統成本大約在91美元，但功耗要達到10.9W。不能完全滿足系統需求。

    但如采用Xilinx的可擴展式處理平臺，系統的主要構成元件僅為1個圖像傳感器、1個可擴展處理平臺、2個DRAM、1個實時鐘和1個電源管理器件，系統成本可降低到81美元以下，功耗可降到6.8W以下。成本和功耗優勢非常明顯。

    從上述實例可以看出，基于雙核Cortex-A9MPCore的處理器系統配合可編程邏輯的強大并行處理能力，完全可在功率預算內滿足上述計算能力需求。與此同時，開發人員還獲得機會在熟悉的基于ARM的設計環境中實現創新的算法設計、可擴展性以及現場可升級性。

    隨著無線電信應用所要支持的用戶及需要大量數據的應用越來越多，它們也正在向低功耗、小型化、低開發成本方向發展。4G LTE（長期演進）等新技術可滿足帶寬要求，而更高效的小型化基站則是滿足整體市場要求的基礎。通過在小型、節能、高性價比的集成解決方案中提供 4G 信號高帶寬并行處理能力，以及基于Cortex A9 處理器的多用戶數據管理功能，賽靈思可擴展式處理平臺將有助于新一代無線基站開發人員充分滿足上述各種要求。由于該平臺具有可擴展性，開發人員今后能根據未來應用靈活地升級設備，并實現軟硬件的性能升級。

    全新可擴展式處理平臺是賽靈思目標設計平臺戰略的一部分，不僅為客戶提供簡便易用的特定市場與應用環境，使他們能夠評估并進一步了解技術，而且最終還提供了可修改和擴展的應用平臺，幫助他們加速開發進程，并集中精力實現產品差異化。賽靈思將繼續與ARM 服務團隊合作，為參與最終產品首次推出的設計團隊和現場應用工程師提供詳細的ARM Cortex-A9硬件培訓。
 

    賽靈思于最近在美國硅谷召開的嵌入式系統大會上展示了該新型可擴展式處理平臺?；诳蓴U展式處理平臺架構的產品定價、詳細規范及供貨情況信息將于 2011 年初公布。