什么是嵌入式？嵌入式技术发展历程及趋势

近日，国内首套自主研制的嵌入式全栈控制系统成功投运。此控制器平台，搭载安全可信的嵌入式操作系统和国产嵌入式处理器，实现了从SoC芯片、操作系统、软件到控制的全栈核心技术自主可控。

    什么是嵌入式？ 

嵌入式系统（Embedded System），IEEE（美国电气和电子工程师协会）对嵌入式系统的定义是：用于控制、监视或辅助操作机器和设备的装置。学术界对其的定义为：嵌入式系统是以应用为中心，以计算机技术为基础，软硬件可裁剪，适用于对功能、可靠性、成本、体积、功耗有严格要求的专用计算机系统。

在一套嵌入式系统中，嵌入式处理器和嵌入式操作系统是最重要。从硬件角度看，嵌入式处理器是嵌入式系统的核心，是控制、辅助系统运行的硬件单元。

嵌入式处理器一般分为以下几种典型类型：嵌入式微控制器MCU（Micro Control Unit）、嵌入式DSP处理器（Digital Signal Processor）、嵌入式微处理器MPU（Micro Processor Unit）、嵌入式片上系统SoC（System on Chip）、及可编程片上系统SoPC（System on a Programmable Chip）。

上周RISC-V峰会在加州圣荷塞举办，此组织成员一直在稳步增长中，其中不乏一些学者和科技大厂（如Google、NVIDIA等）。从RISC-V面世到现在，该组织已将RISC-V打造成专有Arm和基于Intel处理器的可行替代方案。据德勤预测，RISC-V芯片将在2024年达到10亿美元。

RISC-V作为一个开源平台，不受出口限制的影响，使得RISC-V在国际芯片制裁的环境下，在已经收到或担心受到这些限制影响的公司及国家具有强大的吸引力。由于RISC-V的免版税性，很难实际核算以发货的RISC-V芯片的确切数量，但据估计，市场上约有100亿个内核。虽然与X86和Arm相比，规模还小，但以RISC-V的增长速度，RISC-V的发展机会仍不容小觑。

嵌入式技术发展历程及趋势

1980年，微处理器和硬件设计占主导地位，软件在系统中占比很低。

90年代，商业RTOS开始流行，它帮助解决了软件复杂性问题；Linux进入嵌入式系统。

2000年，SoC处理器逐渐上位，软硬件协同设计；汽车电子驱动仿真、模型和验证方法流行。

2010年，开源软件大规模采用，驱动开发和测试方法变革；IoT架构和应用驱动分布实时软件回归。

2015年，RISC-V兴起，引领嵌入式CPU创新；物联网操作系统的元年。

2019年，中国嵌入式技术大会（深圳）连续举办了三年。

2020年，“软件定义硬件”开源思想将驱动嵌入式系统变革。

未来，嵌入式技术将继续在创新中发展。

嵌入式方向未来的发展潜力巨大，在工业互联网和人工智能的推动下，未来嵌入式产品的应用边界会逐渐拓展，早期的嵌入式主要涉及到三层技术体系，分别是感知层、网络层和平台层，随着大数据、云计算和人工智能相关技术的发展，目前嵌入式还涉及到边缘层、数据层、应用层和安全层，而这些新增加的技术层（Tier）对于嵌入式未来会产生越来越大的影响。IoT和AI热潮驱动嵌入式技术向安全、低功耗和互联的方向发展，也将越来越多呈现出嵌入式平台一体化趋势。

随着数字经济和双碳时代的到来，国产智能制造是国家推进制造强国的重要战略方向，在以智能制造为先锋的“智能化+新能源”将迎来黄金发展期。在5G时代下，万物互联成为基础设施，嵌入式作为物联网技术和人工智能的重要组成部分，也将进入发展的快车道。跃昉科技将持续为智慧能源、智慧工业、智慧城市、智慧物流的应用场景提供技术帮助，并不断推动新能源数字化、智能化转型，以基于RISC-V指令集架构的微处理器为核心，以满足高性能 、安全、智能为导向，集成GPU、Crypto Engine、NPU等各种形式的协处理单元，定制开发AIoT边缘底层软硬件平台，以实际行动落实3060部署，为尽早实现双碳目标贡献跃昉科技的力量。

编辑：黄飞

 

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