2007年度調(diào)查揭開嵌入式市場的真相!
《Embedded Systems Design》進(jìn)行了一次非常全面的年度市場調(diào)查。你們可能已經(jīng)知道了這個(gè)消息,因?yàn)槟阋呀?jīng)參加了這次調(diào)查。事實(shí)上,已經(jīng)有四位讀者成為我們隨機(jī)抽簽的中獎(jiǎng)?wù)摺?
這個(gè)調(diào)查是在全球范圍內(nèi)進(jìn)行的,大部分是通過電子郵件在今年年初進(jìn)行的。調(diào)查被發(fā)給本刊物(美國版本和歐洲版本)和《EE Times》(《電子工程專輯》姊妹刊物)的部分訂閱者以及我們舉行的嵌入式系統(tǒng)研討會(huì)(Embedded Systems Conferences)的部分出席者,超過1,000位嵌入式系統(tǒng)設(shè)計(jì)工程師對調(diào)查進(jìn)行了回復(fù)。
對于不熟悉本次調(diào)查的讀者,我們回顧一下所涉及的領(lǐng)域:
你的設(shè)計(jì)中包含哪些功能?
你正在同時(shí)做幾個(gè)項(xiàng)目?
你的團(tuán)隊(duì)有多少人?
你使用的是什么類型的工具?
你曾經(jīng)選擇過哪個(gè)處理器?
你曾經(jīng)選擇過哪個(gè)操作系統(tǒng)?
我不會(huì)在這里把整個(gè)調(diào)查過一遍,但是我想分享一些我覺得特別有趣、特別麻煩和特別吸引人的部分。如果你想獲得有關(guān)整個(gè)調(diào)查的更多信息,請直接與我聯(lián)系(rnass@cmp.com)。本次調(diào)查的真正亮點(diǎn)在于,我們多年以來都做一個(gè)幾乎相同的調(diào)查,我們可以展現(xiàn)趨勢、演進(jìn)過程和產(chǎn)品周期結(jié)束情況等。年度同比數(shù)據(jù)非常有趣。
以下就是一個(gè)值得注意的統(tǒng)計(jì):從2005~2007年,新項(xiàng)目數(shù)從48%下降到39%,如圖1所示。這種下降已經(jīng)差不多全部被改進(jìn)和維護(hù)的增加所抵消。這說明什么?可以說明項(xiàng)目太復(fù)雜,以致它們需要比過去更多維護(hù)嗎?或者這些設(shè)計(jì)比以前的模型好,因此產(chǎn)品周期更長?在我看來,這是這兩種作用結(jié)合的結(jié)果,由于生產(chǎn)一個(gè)新產(chǎn)品的成本大幅增加,因此后者更加重要。但是,很明顯,對每個(gè)新一代處理器進(jìn)行編程需要更多時(shí)間,這僅僅是因?yàn)橄蜷_發(fā)工程師提供了更多功能。更多代碼意味著更多測試,因此每個(gè)設(shè)計(jì)階段都會(huì)耗費(fèi)更長時(shí)間。
為了從事實(shí)上檢驗(yàn)這個(gè)問題,我聯(lián)系了特約編輯Michael Barr。Barr懷疑設(shè)計(jì)工程師已經(jīng)改變了他們定義“新項(xiàng)目”的方式?!斑^去人們是通過如果你的項(xiàng)目增加了互聯(lián)網(wǎng)連接,但是仍在通過其它方式做同樣的事情,來定義新項(xiàng)目的?,F(xiàn)在,每個(gè)想要互聯(lián)網(wǎng)連接的工程師都有新項(xiàng)目。因此他們將這種變化(包括應(yīng)用更新)視為升級,而不是新項(xiàng)目?!?
升級CPU
對于那些對現(xiàn)有項(xiàng)目進(jìn)行升級的設(shè)計(jì)工程師,56%表示他們在使用新處理器(圖2)。這是因?yàn)樗麄冃枰嘈阅芑蛘咭驗(yàn)樗麄冋谑褂玫奶幚砥鞑辉偕a(chǎn)了嗎?我的猜測是兩者都有可能,但是多半是因?yàn)樾枰嘈阅堋PU供應(yīng)商現(xiàn)在對如何和何時(shí)廢棄處理器非常謹(jǐn)慎,這是系統(tǒng)開發(fā)工程師最擔(dān)心的事情之一。
正如我們在Freescale最近的公告中看到的,CPU供應(yīng)商正在嘗試讓設(shè)計(jì)工程師盡可能容易地遷移至更高性能的處理器。對于Freescale而言,他們聲稱設(shè)計(jì)工程師采用其Flexis家族微控制器可以毫不費(fèi)勁地從8位遷移至32位。這是一個(gè)逐漸增強(qiáng)性能的好例子。但是大多數(shù)情況下,只能通過轉(zhuǎn)換至新家族的器件才能實(shí)現(xiàn)性能的步進(jìn)式飛躍,而不是僅僅在一個(gè)家族器件內(nèi)向上升級。
Linux
這是讓我感到驚訝的一個(gè)方面,至少直到我通過思考對以下數(shù)據(jù)作了分析:不考慮在其下一個(gè)項(xiàng)目中采用Linux的人數(shù)從34%上升到48%,2005年則為27%,如圖3所示。請記住,雖然采用Linux的人數(shù)相對較多,但是未采用Linux但將來會(huì)考慮采用Linux的人數(shù)卻在減少。這歸因于這樣一個(gè)事實(shí):Linux已經(jīng)不再是新事物了。將來考慮采用Linux的較高比例的一部分群體已經(jīng)在采用Linux了。
編審委員會(huì)成員Bill Gatliff認(rèn)為,我們最終會(huì)將Linux推向絕路,并認(rèn)識到它并非對所有應(yīng)用都合適。“對此人們變得越來越實(shí)際?!币韵率荁arr不得不說的話:“幾年以前我對Linux是如何給人以強(qiáng)烈印象的感覺奇怪??偸菚?huì)出現(xiàn)一些有趣的新技術(shù),但是它們不一定總是會(huì)被采用。但是Linux竟然成功了,許多人在電信等應(yīng)用中采用Linux,以獲得像PC一樣的能力。這種趨勢無疑在繼續(xù),但是很明顯,速度已經(jīng)降下來了?!?
由于Linux不像火箭科學(xué)一樣成本高昂,因此成本是工程師們對Linux感興趣的一個(gè)主要原因(圖4)。一個(gè)令工程師們對Linux退而遠(yuǎn)之的原因是預(yù)測和實(shí)際之間的開銷沒有完全計(jì)算在內(nèi)。雖然內(nèi)核本身可能免費(fèi)或者相對便宜,但是支持成本攀升得比預(yù)期的快。并且必需第三方工具來實(shí)現(xiàn)應(yīng)用特定功能,這也會(huì)增加成本。
商業(yè)操作系統(tǒng)
從總體上看商業(yè)操作系統(tǒng),其采用出現(xiàn)了顯著下降(圖5)。但是令人驚訝的是,這種下降并未被商業(yè)分布的開放源代碼操作系統(tǒng)的采用抵消。對于操作系統(tǒng)供應(yīng)商而言,這是一個(gè)潛在的壞消息。
據(jù)Barr推論,這種下降是因?yàn)椤皩τ诓僮飨到y(tǒng)技術(shù)而言,真相就在其中。每個(gè)RTOS基本上都是相同的。你需要的是將你的問題分成多個(gè)任務(wù)和獲得足夠計(jì)算能力的方法。然后你不妨采用基于優(yōu)先級的搶占式內(nèi)核。無論你是從書中或者通過附帶的免費(fèi)源代碼獲得你的OS,還是免費(fèi)獲得一些其它東西,這些東西全部都是一樣的。除非你需要某種驅(qū)動(dòng)器可用性或者某種特殊的先進(jìn)功能,否則你真的不會(huì)愿意為此而花錢?!?
這種下降是由于用戶不滿意對它們提供的支持嗎(圖6)?影響使用哪個(gè)商業(yè)操作系統(tǒng)決定的關(guān)鍵因素是質(zhì)量和技術(shù)支持的提供。這一數(shù)字從27%上升到50%,兩年內(nèi)幾乎翻了番。 [!--empirenews.page--]
語言和工具
作為編程語言,C語言在目前和未來的項(xiàng)目中的使用規(guī)模越來越大(圖7和圖8),大部分是以C++為代價(jià)。
為什么相對成熟的C語言的普及率在增加?據(jù)Gatliff表示,其中一個(gè)原因在于越來越多的設(shè)計(jì)被外包?!癈++所需的技能比C語言所需的技術(shù)高。特別是當(dāng)你考慮到在目前和下一個(gè)項(xiàng)目中采用Java的人僅有小幅增加的時(shí)候。我預(yù)期(并希望)采用Java的人將增加。也就是說,我不會(huì)認(rèn)為8%左右的增長就意味著人們在放棄采用C++?!?
Barr對這些結(jié)果完全不感到驚訝,他表示,這是一個(gè)將延續(xù)下去的趨勢的一部分?!叭绻阒塾谀甓韧葦?shù)據(jù),你會(huì)發(fā)現(xiàn)C++并沒有多少增值。事實(shí)上它已經(jīng)消失了。即使C++的‘可重用性’可能更高,但這種特性在嵌入式領(lǐng)域中并不一定適用。因此許多嵌入式軟件綁定至正在實(shí)現(xiàn)的精確硬件。你可以重用你的API,但是你的代碼的內(nèi)部組成會(huì)隨項(xiàng)目的不同而變化。嵌入式領(lǐng)域的首個(gè)優(yōu)先級是系統(tǒng)正常工作。C語言在這方面做得很成功,你可以用它完成許多主要任務(wù),特別是當(dāng)安全性非常關(guān)鍵時(shí)。C++往往會(huì)引入大量變量,從而使項(xiàng)目變得更復(fù)雜?!?
我們提過這樣一個(gè)問題:你會(huì)在你的嵌入式設(shè)計(jì)活動(dòng)中對哪一項(xiàng)進(jìn)行改進(jìn)(圖9)。第一名(是第二名2倍以上)是調(diào)試工具。從同一問題的年度同比結(jié)果中可以看到,回復(fù)“編程工具”的人數(shù)從2005年的25%下降到了2007的10%。
Gatliff表示,這個(gè)問題的分析非常簡單?!叭藗冎幌霌碛懈玫墓ぞ咧芷?。編程工具的下降可能是因?yàn)镋clipse已經(jīng)開始解決人們對調(diào)試工具的一些抱怨。此外,現(xiàn)在已經(jīng)有編程工具供應(yīng)商在提供能夠在Linux環(huán)境下同時(shí)進(jìn)行內(nèi)核和應(yīng)用調(diào)試的工具,而在我看來,這是一種了不起的能力?!?
Barr表示,“這里的關(guān)鍵在于調(diào)度,使產(chǎn)品更快面市。我對讀者尋求更好的調(diào)試器感到驚訝,這是因?yàn)檎{(diào)試器不會(huì)真正地幫助你設(shè)計(jì)。如果你把時(shí)間花在嘗試找出問題的調(diào)試器上,那么你就有麻煩了。我確實(shí)花時(shí)間觀察過人們在使用調(diào)試器時(shí)沒有發(fā)現(xiàn)任何情況,此時(shí)你必須做的就是推論出問題的原因,了解計(jì)算機(jī)是如何工作的。然后用調(diào)試器來確認(rèn)你的猜想?!?
這里有一點(diǎn)讓我感到欣慰。多年來我一直在向處理器供應(yīng)商倡導(dǎo)一切都在于工具的理念。如果你擁有世界上最好、最快、功率最低的處理器,情況不會(huì)因此而有任何不同。如果你沒有在這種處理器周圍建立正確的生態(tài)系統(tǒng),那么你將不會(huì)成功(圖10)。
外包
最近討論得比較多(特別是你們)的一個(gè)話題是外包問題,工作是在國內(nèi)做還是外包到國外。大約39%的回復(fù)者表示,他們已經(jīng)做過一個(gè)或更多部分外包或者完全外包的項(xiàng)目(圖11)。
外包到國外的項(xiàng)目是外包到國內(nèi)項(xiàng)目的兩倍。你可能會(huì)猜大多數(shù)項(xiàng)目被外包到了美國之外的哪個(gè)地區(qū)。時(shí)間到了――答案是印度(圖12)。
其它值得注意的統(tǒng)計(jì)
哪個(gè)設(shè)計(jì)階段耗時(shí)最長(圖13)?耗時(shí)最長的是測試和調(diào)試階段。
模擬器件提供商要注意了!對于品牌忠誠度而言,這可能不是件好事。根據(jù)本次調(diào)查,差不多三分之二(63%)的回復(fù)者聲稱當(dāng)他們選擇模擬器件時(shí)沒有品牌忠誠度(圖14)。
這準(zhǔn)確嗎?根據(jù)《Planet Analog》編輯Bill Schweber的說法,這是不準(zhǔn)確的?!疤拱字v,這些結(jié)果與我從工程師和供應(yīng)商(他們不可否認(rèn)地帶有偏見)了解的情況相矛盾。以我的經(jīng)驗(yàn),設(shè)計(jì)工程師通常會(huì)選擇一個(gè)領(lǐng)域中的兩到三個(gè)頂級模擬器件供應(yīng)商,特別是他們已經(jīng)打過交道,擁有符合規(guī)格(最大和最小規(guī)格,并不僅僅是額定規(guī)格),并且通過應(yīng)用說明、演示板、參考設(shè)計(jì)甚至現(xiàn)場應(yīng)用工程師對他們進(jìn)行支持的供應(yīng)商。如果他們擁有豐富經(jīng)驗(yàn)的話,他們會(huì)對更換供應(yīng)商,甚至更換同一供應(yīng)商的產(chǎn)品家族有所顧忌。”
雖然許多設(shè)計(jì)工程師正在采用可編程邏輯(這是我最近探討過的另一個(gè)典型現(xiàn)象),但是在其可編程邏輯中采用嵌入式處理器的比例卻相當(dāng)少,僅36%,一半工程師表示他們采用硬內(nèi)核,一半表示采用軟內(nèi)核(圖15)。令人欣慰的是,采用嵌入式處理器的人數(shù)在增加,雖然增加速度很慢。