單片機二十年：差距依然明顯

　　今年恰逢全國性單片機與嵌入式系統學術組織暨大型學術交流活動20周年紀念，也標志著中國嵌入式系統與單片機技術的系統性研究走過了20個年頭，在這20年的歷程中，中國單片機行業取得了長足的進步，從80年代普及階段到90年代的廣泛應用階段，再到21世紀的嵌入式系統開發應用階段。在全國第七屆嵌入式系統與單片機學術交流暨多國產品展示會上，記者就單片機二十年主題采訪了幾位參會專家。

　　中國科學院沈續榜院士是嵌入式系統領域的資深專家，沈老介紹微電子技術的進步催生了嵌入式系統，芯片技術的發展是單片機誕生與發展的基礎。單片機從70年代末期開始在國內出現并推廣普及已經30年了，雖然目前單片機和嵌入式系統的研究在國內已經很廣泛，但我們與國際先進水平還是存在著不小的差距。單片機在國內的研究一直停留在應用階段，在上世紀90年代之前國內一直沒有重視芯片設計，這造成我們雖然圍繞著單片機開展了一系列的應用但始終是跟著別人的腳步在摸索，我們目前大部分的工作還是停留在對別人的芯片進行深層次的開發，幾乎是言必提及國外。

　　隨著SoC等技術的興起，軟件在芯片中的作用越來越突出，但軟件依然是以硬件為基礎的，開發軟件離不開對硬件的支持和了解。目前我國致力于發展軟件產業是必要的，但我們不能忽視硬件對軟件的支持作用，沒有Intel的支持微軟也很難走到今天這么大，同樣如果我們的嵌入式軟件產業沒有國內的硬件基礎支持，依然擺脫不了國外無形的控制之手。目前在芯片領域我們是越基礎的東西反而越薄弱，差距越大。隨著整個世界的電子化，特別是國防技術的電子化，越來越多的嵌入式技術應用到國防航天等國家重要的領域，在這些領域我們必須要有自己的產品。而目前我們的芯片水平還遠遠無法達到國際先進水平，這直接影響了我國各重要領域電子技術的應用水平。

　　微機專委的嵌入式資深專家梁合慶認為從最早的Intel提出嵌入式的概念開始，嵌入式系統可以這樣定義：嵌入于宿主設備以輔助宿主設備高質量完成其功能小巧而廉價的計算機系統。它可以是自成完整計算機系統的微控制器（單片機）或是由微處理為主構成的計算機系統。20世紀90年代中期，因使用ASIC實現芯片組受到啟發，萌生應該將完整計算機所有不同的功能塊一次直接集成于一顆硅片上的想法。這種芯片叫System on Chip(SoC)，中文名是系統級芯片。無論從功能、工藝和應用技術上，SoC都是站在高的起點上，對復雜功能的VLSI級IP核，使用重用技術。由于使用的是VLSI級的IP核為部件，設計重用的效率非常高。目前當國內開始大量研究SoC之時，國外已經開始普及SiP（System in Package）——系統級封裝。嵌入式系統和單片機在國內發展的20多年時間里，單片機已經從一個概念變成實實在在廣泛應用的技術，我們的腳步也正在加快追趕國際先進技術。不過從實際應用情況看，我們在理論研究層面上的差距在縮小，但在實際應用領域中的差距還很明顯，特別是提到單片機還是原來Intel的那一系列體系應用為主導，很難看到國內自己的成果，這表明我們在嵌入式系統技術領域還有很長的路要走。

　　與兩位技術專家的角度略有不同，周立功單片機的總經理周立功教授可以說一直走在與市場接觸的前沿，他從自己創業與做科研的角度談了對中國單片機這20年來發展的感觸。周總認為自己的一生是與單片機為伴的歷程，自己的成長是與中國單片機技術發展同步的。早在1981年周總就自己設計開發了自己的第一個產品——嵌入式仿真平臺，正是在這個成功讓周總從此走上了與單片機結緣的道路。在20多年前，國內關于單片機的資料實在少之又少，幾乎只有少數的英文資料可以查詢，因此早期的單片機研究可以說都是自己一點一滴在試驗中摸索出來的。隨著單片機全國性學術組織的出現，掀起了全國性的單片機研究和推廣的高潮，也讓他自己有機會獲得各位老前輩的悉心指導，給自己的研究和學習帶來了極大的幫助。這些年來，國內的單片機市場蓬勃發展，僅以周立功單片機公司為例，公司已經累計銷售出了1000萬個芯片，這在一個側面反映了我國單片機與嵌入式系統領域的成就。不過周總也談到我們目前還有很長的路要走，沈院士明確指出我們要在芯片領域大做文章，周總認為在應用創新上我們同樣需要改變傳統的觀念。對于單片機領域來說，原始創新很困難，特別是基礎硬件部分的創新對于國家來說需要花很大的精力，對于企業來說應該明白創新是無處不在的，商業模式和應用的創新同樣是單片機領域的值得我們借鑒的。德國沒有自己的處理器但同樣可以成為世界強國，就是以應用和商業模式創新取勝，可惜我們的許多企業并沒有意識到這一點。因此，對于從事單片機領域的企業來說，最重要的就是構造和完善單片機產業鏈的各個環節并力爭實現技術應用利潤的最大化，這是當前企業發展壯大和產業積累資金的最佳途徑。