識別技術(shù)拐點
由于軟件消耗了更多的設(shè)計預(yù)算,因此硬件必須支持工具對日益復(fù)雜系統(tǒng)的抽象能力。
當(dāng)技術(shù)實現(xiàn)某個目標(biāo)的方式或人們使用技術(shù)的方式發(fā)生根本變化時,就會出現(xiàn)技術(shù)拐點。這些變化會深刻影響整個行業(yè),但有的時候,拐點的出現(xiàn)并不明顯。公司識別和回應(yīng)這些拐點的能力可能意味著天壤之別——要么成為大贏家,要么成為歷史。嵌入式處理的技術(shù)拐點更加復(fù)雜——大部分時候?qū)τ谧罱K用戶都是不可見的,因此多數(shù)人不會注意到根本變化。
以Intel公司的4004微處理器和Texas Instruments公司的32010 DSP為例。Intel 4004處理器起源于Nippon Calculating Machine公司(NCM)與Intel公司簽約,把NCM的Busicom 141-PF印刷計算器邏輯設(shè)計轉(zhuǎn)變成12種定制芯片,并且NCM銷售了大約10萬件。該公司當(dāng)時期望利用MOS LSI技術(shù)帶來的競爭優(yōu)勢,來把機電計算器變成電子計算器。Intel公司的MCS-4項目設(shè)計團隊建議用一種4芯片的實現(xiàn)方式取代這種12芯片方式,4芯片方式包括一種芯片,設(shè)計者可對它編程來用于多種任務(wù)中。這種可編程芯片方式使實現(xiàn)這種系統(tǒng)成為可能,并提供了12芯片方式無法提供的靈活性和可靠性。支付6萬美元后,Intel公司得以改變兩公司間的授權(quán)協(xié)議,使它獲得了微處理器設(shè)計權(quán),以及向計算器之外的其它應(yīng)用營銷微處理器的權(quán)利。
Intel公司1971年11月推出了4004微處理器,這是市場上第一種通用“構(gòu)件”處理器,并且從此成為微處理器市場領(lǐng)軍企業(yè)??删幊涛⑻幚砥鲝母旧细淖兞酥圃焐虃冊O(shè)計和構(gòu)建產(chǎn)品的方式,用微控制器取代了機械式控制裝置,并促成了對各類最終系統(tǒng)的更精確監(jiān)控。
相比之下,Texas Instruments公司(TI)于1983年推出了TMS32010 DSP,它不是市場上首款此類產(chǎn)品,但率先集成了16位MAC(乘法/累加)單元加速器,它使開發(fā)者更容易在其應(yīng)用中運用乘法。Ray Simar是賴斯大學(xué)教授,曾是TI公司DSP設(shè)計團隊經(jīng)理。據(jù)他透露,該公司最初是為語音識別而構(gòu)建和營銷32010的,但很快發(fā)現(xiàn)客戶把它用于其它應(yīng)用。然后TI公司把它的營銷定位和理念改成通用數(shù)字信號處理,從此成為該市場的領(lǐng)頭羊。數(shù)字信號處理已變得如此普及,你甚至可以把它看作是嵌入式系統(tǒng)中的一種嵌入式技術(shù)。在此情況下,半導(dǎo)體供應(yīng)商們目前在提供軟件棧,使開發(fā)者無須成為信號處理專家,就能利用集成式專用加速器(參考文獻1)。
隱藏復(fù)雜性
拐點不只是關(guān)于技術(shù)能力,后者本身不足以導(dǎo)致拐點。拐點變化需要為系統(tǒng)用戶隱藏復(fù)雜性。這種方式不會降低系統(tǒng)的總體復(fù)雜性,但會簡化用戶為有效使用該技術(shù)而必須經(jīng)歷的學(xué)習(xí)過程和必須建立的理解模式。以Microsoft公司的Windows操作系統(tǒng)和Apple公司的iPhone產(chǎn)品為例。在3.0版出現(xiàn)之前(1.0版問世5年后),Microsoft Windows并不鼓勵市場出現(xiàn)拐點。3.0版簡化了臺式機多種可選外設(shè)的管理,而獲得了廣泛的第三方支持。它還促成并簡化了程序之間的數(shù)據(jù)共享,并且隱藏了該功能的復(fù)雜性。臺式機當(dāng)時已在支撐一個穩(wěn)固的第三方外設(shè)市場,并且Windows 3.0隱藏了一部分復(fù)雜性,因此更多用戶能自信地選擇同類最佳部件。他們可以在應(yīng)用軟件之間傳輸數(shù)據(jù),但該任務(wù)需要使用轉(zhuǎn)換程序,并且來自特殊特性的數(shù)據(jù)會丟失。Windows 3.0隱藏了選擇這些轉(zhuǎn)換程序的復(fù)雜工作,并提供一種數(shù)據(jù)交換格式和機制,它們進一步提高了用戶在應(yīng)用軟件之間共享數(shù)據(jù)的能力。
Apple iPhone改變了人們對觸摸界面與手勢界面的看法,但它并不是觸摸界面在智能手機上的首次運用(參考文獻2)。IBM Simon在14年前就配備了這種界面。但是,iPhone擁有的處理性能明顯高于早期的Simon設(shè)備,使它能在控制系統(tǒng)中包含更多智能,來成功地處理輸入的模糊信息。與較早的系統(tǒng)相比,該系統(tǒng)能更好地適應(yīng)用戶。
但是,尚不清楚以iPhone為代表的這一輪觸摸感應(yīng)與手勢識別系統(tǒng)是否足以促成嵌入式系統(tǒng)設(shè)計的拐點。為避免重演NCM公司在Busicom上失去機會的悲劇,許多半導(dǎo)體公司不愿冒險。去年,十多家公司發(fā)布或升級了各自的觸摸傳感工具包。雖然有許多觸摸傳感工具包可供利用,但觸摸界面應(yīng)用不足以讓他們足夠簡化,來使它們有理由用于嵌入式設(shè)計中。以后將有一篇文章探討這些工具包的成熟度、抽象級別、捆綁軟件和開發(fā)工具。
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