小小豬之深度探索嵌入式系統: 2007

如何補抓萬千變化

嵌入式系統相較於泛用型系統(PC)，最大不同是其架構高度客製化，但客製化的目的為啥？理由萬千，但不外乎是預算、現有資源、人力、應用及商業模式等等切入評估，那這些因素會高度影響對方案的選用，因此在選用任何方案之前，應仔細衡量到底需求為何？需求項目的權重為何？才能做出全面的衡量，嵌入式系統因為客製化，是很難回頭，任何投資，都有可以一去不復返，多所思量，多所兼顧，才能避免"Embedded Hell"。

由預算決定

由預算決定是最容易的，有多少錢做多少事，但是預算這個面向要如何取決？預算有幾個面向思考，自己手上有多少研發費用？這產品有多少量？所以一個是看自己，一個是看客戶，還有對通路能掌握多少？這牽扯到利潤，舉個例，工控產品提供商多少掌握通路，在所以可以有更多空間，但如果是消費性電子，幾乎很少掌握通路，尤其是店面，因此一個產品市面價的60~70%，都是在通路商手上，產品提供商只能掌握不到40%的空間，但是消費型電子的量都是以10KK以上計算，所以在量大到這個程度，還是有很大利潤空間，那要如何評估？基本上，可以由市場價格做概略區分，一般以100US粗分層級，100US、200US及300US是三個很基本的層級，100US以下的產品多是8位元的天下，所以當PM跟您說市面目標價是100US以下，那您就是去找8位元的SOC，那對性能要求稍高的，也可以考量16位元的方案，如：DVD Player等，有人提說16位元將被8位元與32位元non-MMU所瓜分，但是只要預算為最高考量的情況，16位元還是有存活空間；在100US上下的空間，可以考量8位元SOC、16位元及低單價的32位元，那100到200US之間產品已經可以跨足含MMU的32位元產品；而超過300US可以考慮Compact PC，以上是消費市場的衡量，但是異質市場的衡量完全不同；若硬體可以使用到含MMU的32位元產品，這時，OS搭配RTOS、linux-like或WinCE都不是問題，需注意的是，WinCE的硬體要求較高，若沒有多媒體需求及炫目的人機介面時，WinCE不是恰當的選擇。

由現有資源決定

如果手邊已有資源，但是需要行動化、低價化或集成化，這時衡量的面向就不同，這意思是，有一個既有的應用，以開發完成，此時最高衡量是如何將其最小更動下達到以上目的；如果架構具有可移植性，那問題很好解決，例如使用Java或.NET等方案，或是有可移植的平台，如：linux，linux具有很高的裁減性，及跨許多硬體平台，相較Windows Embedded產品，對行動化、低價化或集成化有更好彈性；這時需要衡量的問題主要在硬體是否能負荷。

由人力決定

如果，人力成本會超過產品售價的15%，這時人力就變成很重要的衡量點；為何人力成本會超過產品售價的15%？大多是少量的產品才會有的情況，對於少量的產品，會需要使用嵌入式系統，多是安全產業、工業控制及需要行動化的產品，這時售價不是最大考量，穩定、強固及安全性是更重要的重點，那就看人力上熟析啥方案，就用啥方案。

由應用決定

PC等泛用型系統的不耐惡劣天氣、不耐震、高耗能及高硬體需求是嵌入式系統需要面對的問題，但是少了PC的彈性架構，也意味軟體與硬體整合度要更高，由軟體的角度去思考，這是大忌，如果沒有好的架構設計，軟體的再用性會大幅降低，甚至是跟著硬體跑，所以就應用的角度，如何有好的軟硬體協同設計是很重要的，回到應用面的思考，如果，多媒體是您的產品重要項目，那需要整合OS，WinCE應該是首選，若是，您要做個行動網頁瀏覽器，那用嵌入式系統，是個很差的決定，因為很少有能像PC在網頁上支援那樣完整，像微軟的sliverlight，目前就沒有嵌入式流覽器能支援，如果，要做MP3 Player，那8位元的SOC就很夠看，所以在成熟產品，低階硬體都能支援，如果，要做低價手機，當然跟聯發科買晶片組，要做高階手機，就要考慮OMAP或新的DaVinci架構，所以一個很簡單的方法，看市面上現有的產品，買回來拆，看裡面的構成，就可以決定您的方案。

由商業模式決定

基本上，很少有公司會需要討論這項，大多商業模式很固定，不過工研院這樣的研究機構，這就是很大的議題，因為其商業模式跟一般不同，營利並不是其主要目的，還有其他的考量點，因此，如果商業模式是技術輸出的角度，需要有彈性架構基礎，會比較好，此時選擇linux是很好方式，其高度可裁減的特性，讓應用範圍更廣，或是使用微軟的.NET或Sun的Java，都是不錯的方案，讓其應用面更廣。