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　　近幾年來，消費電子市場的智能手機、平板電腦等RISC 產(chǎn)品浪潮一波接著一波，導致最近只要跟RISC有關聯(lián)的企業(yè)都很紅火。而研華在RISC的領域的努力和現(xiàn)階段的成果又是如何呢?

　　RISC滲透各行各業(yè)，改變人們生活

　　據(jù)統(tǒng)計，從1960年代開始，電子技術和市場核心產(chǎn)品每十年都會有顯著的交替。如圖(圖表一)所示，第一代的產(chǎn)品為Main Frame 和Micro Computer。近20年來，我們都有深刻感受到PC、Notebook, Internet 的成熟帶給我們生活上、工作上的改變。再者，近幾年來隨著無線信息傳輸技術的演進包含了Wi-Fi、 GPRS、 3G、 到4G、WiMAX、LTE (Long Term Evolution)等的無線網(wǎng)絡的建置，大大的強化了人與人、人與信息間的互通。科技的演進帶來了生活便利。

圖表1

　　近年來，有很多非常受市場歡迎的產(chǎn)品，如智能型手機、平版電腦、電紙書、PSP等。這些也都是我們日常生活中可以接觸到的RISC產(chǎn)品。并且，隨著RISC技術的演進，性能與功能也越來越強大。RISC已經(jīng)切入了我們的生活，并且也將更深一步的改變我們的生活模式。

　　什么是RISC

　　RISC到底是什么呢?為什么它跟X86架構的產(chǎn)品會有如此不同的差異呢? RISC的全名是Reduced Instruction Set Computing，也就是精簡指令集運算架構。在1970年左右，計算機時代開啟了十多年后，工程師們發(fā)現(xiàn)超過80%的計算機運算，僅僅只是利用了20%的指令集來操作，剩余80%的指令集長時間處于閑置的狀態(tài)，很浪費，這就形成了RISC計算機核心的概念起源。之后，有數(shù)種不同的RISC架構面市。

　　那么RISC的計算機架構有什么特點呢？由于指令被精簡了，因而CPU架構大幅被減化，芯片的核心尺寸也跟著大幅縮小。核心尺寸一小，功耗也就隨之減低，而且每片晶圓所能產(chǎn)出的芯片就會變多，制造成品也就相對便宜。也就形成了大家所普遍認知的RISC 產(chǎn)品有功耗較低，價格相對便宜等的優(yōu)勢。但是，由于指令集被精減, 所以造成了RISC產(chǎn)品某些的功能無法支持或者性能降低，這也就決定了RISC產(chǎn)品不適合運用在一般的通用運算核心平臺上。

　　RISC的核心平臺分類

　　目前市場上主要有3個主要的RISC核心平臺。分別是ARM、MIPS、PowerPC。他們各有不同的特點：

　　Ø PowerPC架構是由IBM、Motorola/Freescale 所倡導，架構比較接近于一般的PC。大家所熟知的Apple MAC 在G5之前就都是使用PowerPC 為其核心，效能也相當優(yōu)異。

　　Ø MIPS，它的前身是Silicon Graphic，所以其產(chǎn)品擅長于圖像處理，在Set Top Box、Digital Signage、Gaming Device都經(jīng)常見到以MIPS為核心的產(chǎn)品。

　　Ø ARM，性能處于相對偏低的水平，一直以來在低功耗的產(chǎn)品、I/O控制的產(chǎn)品中得到廣泛應用。并且在近幾年來，大有爆炸性的增長，被廣泛應用在智能型手機、平板電腦，甚至未來會跨入PC、Server 等新的產(chǎn)業(yè)應用中去。

　　ARM發(fā)展勢頭強勁

　　快速增長的基于ARM芯片出貨量，在2010年達45億個/年！如圖表二所示：

圖表二

　　那么是什么樣的因素讓ARM站上這市場趨勢的浪尖呢？原因主要有以下幾點：

　　Ø 核心效能成倍數(shù)增長

　　Ø 持續(xù)優(yōu)化低功耗

　　Ø 軟件體系的不斷健全

　　以ARM 架構的Roadmap(圖表三)來說，從最開始的ARM7、ARM9、ARM11到2008年開始有Cortex-A系列ARM架構的面世，Cortex-A系列的CPU不斷侵入無線通信、網(wǎng)絡應用、消費電子等市場，效能也逐漸提升了數(shù)倍到數(shù)十倍。

圖表三

　　再者，隨著ARM架構的不斷演進與優(yōu)化，在強化性能的同時，仍然保持了極低功耗的特性。大家可以看到iPad2的性能大大的提升了,卻能使用更輕薄的電池保持相同的使用時間。

　　軟硬件生態(tài)體系的健全，更是整個RISC平臺發(fā)展的關鍵所在。不管是Google推出的Android移動操作系統(tǒng)，還是Microsoft于今年初宣布未來的Windows產(chǎn)品（WIN8）將支持以ARM為核心架構，再或者是最近AMD宣布取得ARM的授權，眾多的國際領先廠商先后加入這個生態(tài)鏈后，已經(jīng)改變了整體的生態(tài)體系結構，他們引起的快速連鎖反應可想而知，那么，未來的道路上，RISC 平臺的軟硬件生態(tài)體系開始逐漸健全。

　　研華的RISC/ARM之路

　　研華從21世紀初便開始著手于RISC架構產(chǎn)品的發(fā)展，持續(xù)的開發(fā)基于Intel、Cirrus、Freescale、TI等平臺的Solution。從ARM9、ARM11、Cortex-A8到后續(xù)的Cortex-A9、Cortex-A15，研華一直持續(xù)不間斷專注開發(fā)Industrial適用的RISC平臺。

　　一般而言，目前各家RISC SoC供貨商開發(fā)出一個新的RISC SoC Chip會搭配相應的參考設計（評估板），但通常研華無法直接將供貨商的公版設計直接轉換成產(chǎn)品Release 給我們的工業(yè)界的使用者。主要的原因是RISC SoC 供貨商所提供的原始平臺并無法滿足在產(chǎn)業(yè)界的各種規(guī)范，如零件壽命、電氣特性、耐溫、價格等重要因素。因此研華需要重新檢驗整體架構，包含更換零件、Driver Porting、Industrial 功能的補強等。再加上研華自有的SUSI API服務整合出各種適合應用在不同產(chǎn)業(yè)應用的RISC 產(chǎn)品。各位伙伴們可以發(fā)現(xiàn)研華并不僅在做RISC的產(chǎn)品，而是在開發(fā)適合產(chǎn)業(yè)應用的RISC核心平臺。以確保研華能提供以質量為基礎，同時亦符合各種產(chǎn)業(yè)需求的RISC產(chǎn)品。并且提供我們豐富的軟硬件整合經(jīng)驗來協(xié)助各伙伴們將RISC solution順利的導入產(chǎn)品中去。

　　研華的RISC平臺服務

　　那么研華的RISC平臺服務有哪些呢？目前研華提供三種服務給研華的伙伴們：

　　1. RISC的核心計算機模塊（核心板）

　　　　研華集合數(shù)年來的產(chǎn)品經(jīng)驗訂制出“RTX” 架構。這種針對于核心板的標準在68mm X68mm的產(chǎn)品架構上我們整合了CPU、RAM、Flash、RTC、Watching Dog等運算核心，再加上Ethernet、USB、UART、Display、Audio、SD card、I2C、等豐富的界面都已經(jīng)整合在這一張輕薄短小的RISC模塊上。使用者可以在載版上簡易的設計所需要的電源電路及所需要實體I/O Connector便能完成所需的RISC平臺。可以大大的縮短產(chǎn)品開發(fā)周期、降低人力、研發(fā)費用。

　　研華的RTX架構并不是一朝一夕所訂制出來的規(guī)格。、是在結合過往的寶貴產(chǎn)品經(jīng)驗、并綜合考慮生產(chǎn)質量、價格結構、信號穩(wěn)定性后，從各種產(chǎn)業(yè)應用經(jīng)驗中轉化出來的Industrial質量標準。RTX擁有以下特點：

　　Ø 采用B2B Connecter 結合架構。4個100pin的B2B Connecter 的結合再加上四點螺絲的鎖固，確保了長時間在高振動環(huán)境的產(chǎn)品穩(wěn)定性。

　　Ø 有些計算機模塊、通常會因Connecter的限制，僅能使用較薄的PCB。造成了PCB較容易彎曲而導致了錫裂BGA Crack的現(xiàn)象。雖然在制程上可有補強的措施，但在使用B2B Connecter 后，PCB板厚便可不受限制，從根本優(yōu)化產(chǎn)品的強度問題。

　　Ø 計算機模塊一直都存在著信號電壓位準及穩(wěn)定性疑慮。針對信號的質量，研華特別針對I/O訊號部份增加了Level Shift/Buffer 的電路設計，以確保信號質量。

　　2.RISC 單板計算機　

　　研華提供RISC單板計算機給用戶簡易整合到其產(chǎn)品中去，研華在開發(fā)單板計算機時，以三點為最主要設計考慮：

　　Ø 產(chǎn)品的大小。我們盡可能的縮小產(chǎn)品的尺寸，以讓客戶能輕易的整合入他的機構內。

　　Ø 寬溫設計。從開發(fā)設計時就考慮到-40℃到85℃的工作環(huán)境溫度，提高產(chǎn)品的本身質量和可信賴度。

　　Ø 豐富的I/O。5個UART、4個USB、Ethernet、LCD/Touch/Audio Interface、及SPI/I2C/GPIO 可讓使用者減少再自行擴充的需求。再搭配上2W低功耗及圖像處理、2D/3D 的支持，使用者可以將此RISC單版計算機廣泛的應用在人機界面、建筑/工廠機電控制、Digital Signage、POS或者是使用環(huán)璄更為苛刻的如車載、航海儀器內。

　　3.完整的客制化服務

　　研華除了提供標準產(chǎn)品之外，更進一步的提供以下設計協(xié)助服務。第一種是協(xié)助客戶設計符合其系統(tǒng)產(chǎn)品的載板來搭配我們的RISC計算機模塊。我們稱之為Design-In Services。我們的服務內容有:

　　1) 產(chǎn)品規(guī)格協(xié)助確認服務 Spec Define/Review Consultant Service

　　2) 相關設計數(shù)據(jù)提供 Design Documentation Release

　　3) 設計線路圖檢查服務 Schematic Review Service

　　4) 布線圖檢查服務 Layout Review Service

　　5) 軟件整合服務 S/W Integration Service

　　6) 產(chǎn)品除錯服務 Product Debugging Service

　　7) 系統(tǒng)整合信息服務 System Integration Consultant Service

　　8) 量產(chǎn)服務 Production Service

　　研華最大的宗旨就是協(xié)助客戶。這也完全符合研華的核心價值觀——客戶成功，同人成就。

　　除此之外，亦可選用研華更完整的客制化服務。從系統(tǒng)規(guī)格訂定到產(chǎn)品開發(fā)量產(chǎn)，研華在產(chǎn)品規(guī)劃、設計、生產(chǎn)、質量控制、管理系統(tǒng)皆提供完善的各種產(chǎn)業(yè)標準來符合使用者的需求。這其中更是集結了研華近三十年的產(chǎn)業(yè)經(jīng)驗來滿足各種不同應用在質量、價格、時間上的需求。

　　研華RISC平臺產(chǎn)品的優(yōu)勢

　　設計&選料

　　研華擁有一支經(jīng)驗豐富的研發(fā)團隊，在設計部分，會充分考慮到穩(wěn)定性方面的問題。并且在layout的時候也會有豐富經(jīng)驗積累的工程師親自操刀。在信號走線方面會充分考慮電磁干擾等因素。保障產(chǎn)品在設計階段的嚴整性。

　　研華工程師在設計選料的時候，用到的料件也都是研華元器件庫里面的，供應廠家不論在品質質量還是供貨周期方面都非常有保障。并且這些元器件都是經(jīng)過充分驗證的，保障每一顆料件都不會出現(xiàn)問題。

　　生產(chǎn)&測試&認證

　　研華擁有自己的工廠，在工廠的管控方面有嚴格的把握。并且在生產(chǎn)完成后的測試階段也有完善的測試流程。讓我們的每一片產(chǎn)品都在高低溫、濕度、振動、跌落等模擬嚴苛環(huán)境條件下，進行長期、反復的測試。并且通過一系列的國際認證。

　　寬溫&寬壓&全工業(yè)級

　　RISC產(chǎn)品溫度范圍有0~60、-20~80、-40~85℃三種。并且所有的產(chǎn)品也都能滿足10~28V的寬壓輸出。所有的元器件及生產(chǎn)測試都是按照全工業(yè)級的標準來進行。

　　芯片原廠緊密合作

　　研華是Freescale在工業(yè)嵌入式應用的唯一合作伙伴。并且是TI OMAP35x系列芯片最早拿到樣品并進行開發(fā)的廠家，幫TI解決了此系列芯片的所有Bug。并且研華在嵌入式領域的領先地位，能有效的得到原廠強有力的支持，這樣就可以保障我們產(chǎn)品在硬件及軟件方面的穩(wěn)定性。并且原廠承諾研華主芯片的供貨時間達到10年以上，這樣就強有力的保障了我們的RISC產(chǎn)品達到7年以上的供貨周期。

　　目前研華內外部已經(jīng)有了許多RISC核心的產(chǎn)品在不同市場應用上。如工業(yè)控制、煤炭、醫(yī)療、車載、交通及醫(yī)療等應用。更多詳情請點擊：www.advantech.com.cn/risc

　　關于嵌入式核心服務 – 研華嵌入式核心服務提供以設計為導向的整合服務，這些高效率的解決方案整合嵌入式板卡、周邊模塊及軟件，研華相信專注于嵌入式設計服務，可在設計開發(fā)階段就完成電子工程的相關需求，并縮短設計與整合的周期、大幅降低產(chǎn)品開發(fā)的不確定性與風險，加快產(chǎn)品上市時間。www.advantech.tw/EmbCore

　　關于研華

　　自1983年創(chuàng)立以來，研華是提供ePlatform服務的全球領導廠商，與系統(tǒng)整合商緊密合作，提供眾多應用而提供完善解決方案。研華同時也是Intel嵌入式與通訊聯(lián)盟 (Embedded & Communications Alliance) Premier Member。通過與解決方案伙伴的密切合作，我們能夠為各種工業(yè)應用提供完整的解決方案。研華的產(chǎn)品和解決方案涵蓋3個領域：嵌入式計算機平臺事業(yè)群 (Embedded ePlatform Organization)、服務應用計算機事業(yè)群(eServices & Applied Computing Group)以及工業(yè)自動化事業(yè)群 (Industrial Automation Group)。研華擁有3600多名專職員工，在18個國家、39個主要城市之間形成了一個廣泛的技術支持和營銷網(wǎng)絡，因此可以為全球的客戶提供快速的上市服務。更多信息，請查詢www.advantech.com