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　　金融危機凸顯掌握嵌入式系統(tǒng)核心技術的重要性

    在最近國際金融危機中，華為、中興等等企業(yè)能逆勢而上，他們擁有的嵌入式系統(tǒng)核心技術和自主知識產(chǎn)權發(fā)揮了重要作用。由于中國研發(fā)人員工資低、工作時間長，其“智力性價比”比發(fā)達國家的同行高出十倍左右，所以華為、中興它們的通訊設備性價比很高。在過去，人們往往迷信老品牌，不大考慮價格，但金融危機大大壓縮了IT開支，華為、中興等等的設備就得到了更多用戶的青睞。

    與此相比，一些沒有掌握核心技術、缺乏自主知識產(chǎn)權，以組裝、貼牌產(chǎn)品為主的企業(yè)就沒有那么幸運，由于它們產(chǎn)品的增值很小，不能發(fā)揮中國人才“智力性價比”的優(yōu)勢，很難抵御危機的沖擊。

發(fā)展嵌入式系統(tǒng)是優(yōu)化中國電子信息產(chǎn)業(yè)結構的關鍵

    中國的電子信息產(chǎn)業(yè)，包括計算機和通信（ICT）產(chǎn)業(yè)、軟件產(chǎn)業(yè)、集成電路產(chǎn)業(yè)等等，規(guī)模僅次于美國。2007年實現(xiàn)銷售收入5.6萬億元，增長18%；工業(yè)增加值13000億元，增長18.2%。產(chǎn)業(yè)規(guī)模繼續(xù)在國民經(jīng)濟各行業(yè)中位居領先，銷售收入占全國工業(yè)的比重為12%，增加值占全國GDP的比重達5.27%。出口額占據(jù)全國出口的37.7%。但中國電子信息產(chǎn)業(yè)大而不強，屬于低附加值（工業(yè)增加值<1/4）、低利潤（<4%）行業(yè)，R&D投入也低（<2%），自主創(chuàng)新能力不強。

 
    圖1. 蘋果公司30GB iPod的成本/利益分配圖。

    從圖1可見，iPod這個在“中國制造”的設備，主要利益被掌握核心技術和知識產(chǎn)權的蘋果公司所取得，做裝配的中國公司極少利潤，還需付出能源消耗和環(huán)境污染等代價。假如iPod的知識產(chǎn)權和核心技術都是中國公司的，那么中國的收益將比只做裝配提高40倍。所以中國的制造業(yè)還有極大的提升空間，這主要應依靠掌握嵌入式系統(tǒng)核心技術和知識產(chǎn)權而不是依靠再壓低勞動力和資源的成本。

    如果中國制造業(yè)都能像華為、中興那樣，掌握嵌入式系統(tǒng)的核心技術和知識產(chǎn)權，那么中國的制造業(yè)將創(chuàng)造比現(xiàn)在高許多倍的效益；反之，如果繼續(xù)組裝、貼牌的粗放型方式，那么既不能抵御危機沖擊，也很難保持持續(xù)增長。總之，正反二方面的經(jīng)驗都表明，發(fā)展嵌入式系統(tǒng)是優(yōu)化中國電子信息產(chǎn)業(yè)結構、提高競爭力的關鍵。

發(fā)展工業(yè)軟件和發(fā)展嵌入式軟件是一致的

    最近，在中國業(yè)界提出了“工業(yè)軟件”這一類別，工業(yè)軟件指專門為工業(yè)部門使用的軟件，主要可分為嵌入式軟件和工業(yè)控制、管理類軟件，所以發(fā)展工業(yè)軟件和發(fā)展嵌入式軟件是一致的。

    與“工業(yè)軟件”情況類似的是“基礎軟件”。基礎軟件是“十五”期間提出的類別，主要包括操作系統(tǒng)、數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)、中間件和Office等共性應用軟件，大致屬于傳統(tǒng)的系統(tǒng)軟件、支撐軟件的范疇。因國家科技計劃大力支持基礎軟件，這一類別已被普遍認可。如果今后國家對“工業(yè)軟件”類別也給以大力支持，那么這一類別也可能被普遍認可。

“核高基”專項將大大促進嵌入式系統(tǒng)的發(fā)展

    《國家中長期科學和技術發(fā)展規(guī)劃綱要（2006-2020年）》確立了16個重大專項，第一項是“核心電子器件、高端通用芯片和基礎軟件產(chǎn)品”（“核高基”）專項，已于今年4月由國務院批準實施。

    在“核高基”專項的“高端通用芯片”中包含了嵌入式CPU/SoC內(nèi)容，在“基礎軟件產(chǎn)品”中包含了嵌入式操作系統(tǒng)/嵌入式軟件的內(nèi)容。因此實施“核高基”重大專項將大大促進中國嵌入式系統(tǒng)的發(fā)展。

發(fā)展嵌入式軟件

    嵌入式軟件是嵌入式系統(tǒng)的核心技術之一，在2007年占中國整個軟件業(yè)收入的21％，占軟件出口的68％，占軟件百強收入的36.8％，在前10家最大的軟件企業(yè)中，有5家是嵌入式軟件企業(yè)。

    在當前一個做嵌入式產(chǎn)品的公司中，軟件人員占居研發(fā)人員的大多數(shù)。例如，華為的研發(fā)人員構成中，軟件人員約占80％左右。由于中國巨大的制造業(yè)需要提升、需要調整結構，嵌入式軟件在中國占有特殊地位。可以說，嵌入式軟件對于中國的重要性相當于離岸外包對于印度的重要性。

    軟件在中國整個電子信息產(chǎn)業(yè)中占的比例只有10％，比發(fā)達國家差很多（美國的軟件產(chǎn)業(yè)約占信息產(chǎn)業(yè)的50％），遠遠落后于硬件，因此中國需要大力發(fā)展軟件，而嵌入式軟件又是其中的一個重點。

發(fā)展IC設計業(yè)

    IC設計也是嵌入式系統(tǒng)的核心技術之一，嵌入式系統(tǒng)應用的芯片對于集成電路制造工藝要求較低，國內(nèi)集成電路生產(chǎn)廠基本上能滿足要求，軟件一般也不要求與Windows兼容，所以無論是在集成電路制造方面還是在軟件方面受到的制約都較小。

    歷來將IC設計歸屬于軟件業(yè)，可以享受軟件業(yè)的優(yōu)惠政策。中國巨大的制造業(yè)為IC設計業(yè)提供了廣闊的發(fā)展空間。2007年國內(nèi)IC設計單位數(shù)量為491家，全行業(yè)銷售額約為225.7億元，同比增長21.2%；IC設計業(yè)占據(jù)IC產(chǎn)業(yè)約18%。在全球IC設計業(yè)中所占比重達到5.8%的份額。

    IC設計是IC產(chǎn)業(yè)的龍頭，IC設計公司在中國大陸的投片量已占集成電路加工企業(yè)產(chǎn)能的30%～50%。中國IC設計公司目前已能設計CPU/MCU、DSP等通用芯片和其它專用芯片，一些芯片的性能價格比已能與跨國公司的同類產(chǎn)品競爭，在世界市場上占據(jù)一定份額。

    在嵌入式系統(tǒng)應用的芯片中，嵌入式CPU（MCU）/SoC技術要求較高，也是國家“核高基”專項所支持的。嵌入式CPU/SoC要求高集成度、高性能、低功耗。由于要求高集成度，實際應用的大多是SoC芯片。我國已開發(fā)出了多種SoC芯片，應用在NC、手機、MP3、MP4、機頂盒、MID、上網(wǎng)本等等嵌入式系統(tǒng)中，中國巨大的內(nèi)需市場有利于推進國產(chǎn)嵌入式CPU/SoC的產(chǎn)業(yè)化。

重視嵌入式系統(tǒng)生態(tài)環(huán)境和產(chǎn)業(yè)鏈建設

    眾所周知，蘋果公司iPod、iPhone的成功在很大程度上要歸功于其在商業(yè)模式、工業(yè)設計和人機界面等方面的創(chuàng)新，這對于其它嵌入式系統(tǒng)也是一個啟示。實際上，發(fā)展嵌入式系統(tǒng)必須重視發(fā)展其生態(tài)環(huán)境和產(chǎn)業(yè)鏈建設。

    例如，嵌入式系統(tǒng)中的3C融合終端是與互聯(lián)網(wǎng)、移動互聯(lián)網(wǎng)不可分的。今天，中國3G移動通信的發(fā)展，為MID、上網(wǎng)本等等新一代融合終端的發(fā)展、為移動電子商務、移動電子政務的發(fā)展提供了通信基礎設施支持；在這個基礎上，服務提供商就可以提供各種服務，推動SaaS（軟件服務化）的發(fā)展；而為了更好地支撐面向億萬用戶的各種服務，又需要發(fā)展云計算技術和應用。

    其他領域的嵌入式系統(tǒng)，如汽車電子、工業(yè)機器人、數(shù)控機床等等，同樣與其應用環(huán)境不可分割。一般說來，發(fā)展嵌入式系統(tǒng)往往是跨領域、跨學科的綜合性工作，其發(fā)展規(guī)劃應當包含營造生態(tài)環(huán)境、構建產(chǎn)業(yè)鏈等全方位內(nèi)容，將嵌入式系統(tǒng)只看作是硬件產(chǎn)品，這種觀點是片面的。

嵌入式系統(tǒng)有較大的創(chuàng)新空間

    與PC領域被Wintel架構壟斷的情況不同，嵌入式系統(tǒng)基本上沒有這種制約，因此有較大的自主創(chuàng)新空間。以上網(wǎng)本為例，這是一類新興的嵌入式系統(tǒng)，以隨時隨地獲取互聯(lián)網(wǎng)服務為主要應用模式，這使Wintel架構顯示不出特殊的優(yōu)點，反而有成本高、功耗高的缺點。因此，今后的上網(wǎng)本將是多種體系架構并存。例如，有的數(shù)據(jù)表明Linux已在上網(wǎng)本中占據(jù)30％左右的份額，并有繼續(xù)增加的趨勢。

    上網(wǎng)本是一類3C（計算機、通信和消費電子產(chǎn)品）融合終端設備，如將各種3C產(chǎn)品按其屏幕尺寸和價格這二個維度作圖，分布狀況如圖2所示，這些產(chǎn)品的分布形成了若干類別，主要是“電子詞典、學習機”，“MP4、PMP”，“智能手機”，“互聯(lián)網(wǎng)設備”，“上網(wǎng)本”和“筆記本、臺式機”等等。

    當然，只用屏幕尺寸和價格這二個維度分類還不充分，還需考慮應用模式和體系架構，但圖2的這種簡化處理，大體上能反映3C產(chǎn)品的類別分布。

    圖2. 3C終端融合趨勢 

    當然，按屏幕尺寸劃分類別不是絕對的，例如，上網(wǎng)本的屏幕大多小于10.4英寸，但也有12英寸的上網(wǎng)本，所以圖2采用的屏幕尺寸分類準則應認為是多數(shù)產(chǎn)品的情況。

    從圖2可見，“上網(wǎng)本”和“互聯(lián)網(wǎng)設備”（MID）將是許多廠商競爭的焦點。可以看到，計算機廠商在將產(chǎn)品的屏幕做小，手機廠商在將產(chǎn)品的屏幕做大，消費電子設備廠商在將產(chǎn)品的屏幕做大、檔次提高，這樣，他們就會在“上網(wǎng)本”和“互聯(lián)網(wǎng)設備”領域碰在一起，進行激烈的競爭 。

    這些年來，遵循自主創(chuàng)新的方針，中國在3C融合終端方面已開始從“中國制造”走向“中國創(chuàng)造”，趨勢是從低價、小屏幕的設備逐步擴展到高價、大屏幕的設備。現(xiàn)階段，“中國創(chuàng)造”的范圍已能覆蓋“電子詞典、學習機”，“MP4、PMP”的大部分，“智能手機”的小部分，正在推進到“互聯(lián)網(wǎng)設備”和“上網(wǎng)本”領域，今后，還將逐步推進到“筆記本、臺式機”領域。

    國家“核高基”科技重大專項所支持的高端通用芯片和基礎軟件產(chǎn)品完全可以應用在上網(wǎng)本領域，換句話說，上網(wǎng)本可以成為集成應用“核高基”專項成果、實現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化的理想目標。我們相信，今后中國有自主核心技術和知識產(chǎn)權的上網(wǎng)本將占據(jù)大量市場份額，中國計算機產(chǎn)業(yè)體系也將以此為契機，逐步完善起來。

    其它的嵌入式系統(tǒng)也像3C融合終端一樣，有較大的自主創(chuàng)新空間。我們應當在國家有關政策和項目的支持下，充分發(fā)揮中國科技人員“智力性價比”優(yōu)勢，努力掌握核心技術和知識產(chǎn)權， 實現(xiàn)從“中國制造”到“中國創(chuàng)造”的跨越。