隨著云計算、互聯網的發展，以及AI、5G和自動駕駛的興起，硬件和產品的開發流程需求在發生著前所未有的變化。“軟件定義硬件”的概念被人多次提到，人們希望芯片中所有操作的控制和調度都由軟件來完成，從而減少相應的硬件開銷，把節省的部分用于運算和片上存儲。

9月即將在深舉行的第四屆中國嵌入式技術大會、ELEXCON深圳國際電子展暨嵌入式系統展，每年云集了全球嵌入式領域里的眾多優質企業參加，為觀眾帶來了業界前沿的創新技術與產品。2022年已過半，讓我們一起來關注下今年火爆的六大技術熱點，探索未來嵌入式軟硬件如何發展。(文末活動詳情)

AI邊緣化推動未來計算高速增長！

Xilinx自適應計算、瑞薩異構SoM加速“軟件定義硬件時代”到來

AI擴展到邊緣，甚至到端點的應用，特別是基于人工智能訓練和推理技術的數據中心，未來五年將推動計算市場強勢增長。以往，芯片算力的提升主要依靠于半導體工藝的進步。但隨著半導體工藝發展遇到瓶頸，制程技術對算力提升的影響減弱至40%，而平臺和設計的優化占據了60%的比重。因此，通過設計創新、架構優化以及平臺優化來提升芯片性能變得越來越重要。

為此，賽靈思構建了自適應計算平臺。自適應計算以FPGA技術為基礎，支持在芯片上動態構建特定領域架構（DSA）。也就是說，自適應計算允許DSA隨需求變化進行動態更新，從而避免受到漫長的ASIC設計周期和高昂的NRE成本的約束，不僅能夠支持軟件的無線（OTA）更新，也支持硬件無線更新，而且更新可以幾乎無限次數反復進行。

例如，2011 年發射的火星探測車“好奇號”和近期發射的“毅力號”都采用了自適應計算。如果在“毅力號”前往火星的八個月時間里，有新的算法出現或者發現了硬件缺陷，自適應計算允許技術人員通過無線或空間遠程發送硬件更新，就如同軟件更新一樣方便快捷。

自適應計算能夠從云端部署到邊緣再部署到終端，將最新的架構創新提供給端到端應用的每一個部分。并且借助當今的硬件抽象工具，軟件和 AI 開發者現在都能充分發揮它的優勢，而無需成為硬件專家。

圖：賽靈思自適應計算平臺 Kria SOM

不久前，瑞薩電子、易靈思和中印云端還合作推出了一款異構SoM（System on Module）：ProMe系列異構SoM是將微控制器（MCU）、FPGA、可編程混合信號矩陣集成在板卡的一項技術，能夠幫助用戶在設計產品時，取代傳統“芯片先定”的開發策略。

“部署后可更新、升級的硬件”產品概念，其核心在于ProMe SoM是針對特定應用高度優化的芯片硬件。這種優化在硬件制造后進行，幾乎沒有重復次數限制。因此系統無需安裝新硬件，便可適應新的需求。這對于整個產業都是十分新興的技術理念。

高通引領 WiFi 7突破無線連接的邊界

WiFi 6得到規模應用后，用戶對無線網絡性能的要求進一步在提升，WiFi 7的時代即將到來。基于在時延、速度和容量等方面的優化組合，WiFi 7將成為擴展現實（XR）、元宇宙、社交游戲和邊緣計算等前沿應用場景的核心。目前，已經有博通、高通、MTK 等廠商相繼宣布，推出 WiFi7 的解決方案。

6月，高通推出一款關鍵組成部分——全新的WiFi 7射頻前端模組，而在今年年初和5月份，高通已經接連發力，圍繞WiFi 7發布其第三代高通專業聯網平臺，以及手機側的FastConnect 7800移動連接系統。

圖片來源：高通官網

高通認為，此次射頻前端模組的發布，可以進一步將WiFi 7用在智能手機之外廣泛的終端品類上，包括汽車、擴展現實、PC、可穿戴設備、移動寬帶和物聯網等。搭載該全新解決方案的商用終端預計將于2022年下半年上市。

WiFi 7 最大的技術亮點，就是支持 320MHz 的通道，這是過往的家用路由器從來沒有使用過的通道。WiFi6 最大可以做到 160MHz，而 WiFi7 直接翻倍。

更猛的是，WiFi 7 允許使用 1GHz 到 7.2GHz 的頻譜資源，并重點兼容之前 WiFi 標準的 2.4GHz 和 5GHz 頻段，通過超大的頻譜面實現了更大的理論帶寬。要知道，1GHz是目前穿透力最強的頻譜，如果真的能上，那 WiFi 7 路由器的穿墻能力恐怕就要達到前無古人的程度了。

鴻蒙3.0即將亮相！用戶量近4億，華為Harmony OS生態未來可期

目前我們正在使用的各種智能設備，如：手機、PC電腦、平板電腦、智能手表等，它們全都有自己的系統，即使是同一個品牌下的產品，也會有專門為它定制的系統，如蘋果公司：手機 iOS、電腦 MacOS、手表 watchOS、電視 tvOS、平板 iPadOS。

雖然蘋果公司將它們之間的互動做得很好，但仍然需要大量的人工來編寫和維護不同的系統，站在開發者的角度來看，可能需要針對不同的平臺調整不同的架構和UI，這是一個比較耗時的工作。

對Android系統的設備來說就更別提了，除了系統的碎片化之外，不同廠商之間都有自己的規則，沒有一個統一的標準，再加上亂七八糟的第三方APP，導致安卓設備體驗極差。

為此，華為的鴻蒙系統提出了“微內核”概念，可以讓開發者提交的應用，最方便、最快地適配所有硬件，這對消費者來說也有非常大的好處，可以第一時間更新手里的所有智能設備，類似蘋果每年的大版本系統更新，幾乎全球的用戶都可以同時更新。

Harmony OS 鴻蒙是基于微內核的全場景分布式OS。它不是一個專門為單獨設備準備的系統，而是一個平臺式的系統，可以通過中心網絡派發資源和功能，所有功能又可以單獨使用，靈活多變但統一和諧。

而且，它會讓硬件本身的功能成為系統可以調配的東西，比如手機上的攝像頭，可以通過系統間的調度被電視或手表使用，因為它們用的是同一個系統，所以具備了相互通信的能力。

在系統安全性方面，由于鴻蒙系統代碼量不大，可以用到更深度的安全級別措施，且不會給任何第三方應用或個人系統最核心的root權限，能夠最大限度的保證安全。

鴻蒙OS保留了Linux內核可以直接兼容安卓應用，當鴻蒙OS的生態建立完全時，即當使用方舟編譯器開發的應用足夠多時，或者說90%以上常用APP都有方舟編譯器的版本時，鴻蒙OS的底層會完全拋棄Linux內核，只保留鴻蒙微內核，這個時候鴻蒙OS才可以發揮接近100%的實力。

這也是鴻蒙OS優先使用在電視而非手機上的原因。為了早日實現這一天，華為甚至為開發者提供了非常便捷的開發環境，很多基礎操作都可以直接用拖拽的方式來完全設計，模塊化編程將成為未來的趨勢。

如今，鴻蒙OS的生態用戶量將近4億，其中，超過2.4億都是手機等移動用戶，已經成為全球發展速度最快的系統。鴻蒙3.0正式版也將于7月27日發布會上正式亮相。雖然相較于安卓和蘋果生態，鴻蒙操作系統生態建設任重道遠，但值得期待。

審核編輯 ：李倩