从IC设计到嵌入式系统的发展

，就需要FPGA和CPU之间紧密结合，来减少延迟。

　　第二个原因是就现状来讲FPGA事实上已经集成为CPU硬件的协加速器。根据美国EETimes的调查，42%的嵌入式设计工程师已经把FPGA集成到他们嵌入式系统当中。另一方面，Altera自己的用户中有20%的这种设计中已经包含了嵌入式软核。通过内嵌处理器或核的方式，可以通过更高级的集成来获得成本上的消减，比如削减电路板上元器件的数目，来降低整个系统成本。

　　第三个原因，目前业界很多芯片厂商已经在采用处理器+FPGA这种方案，采用软处理器核+FPGA，或者是硬(或硬核)CPU+FPGA这种模式进行。在这种趋势之下，有必要推出一个单一的工具把这种流程简化，这样设计者可以很方便地在这种设计流程里面把CPU和FPGA结合起来。

　　Intel提出了"黑天鹅"理论，该理论是Nassin Nicholas Taleb在2007年的著作《The Black Swans》提到的理论：在历史中有一些特殊的事件，这种事件虽然是单一的事件，但是他对社会，历史的发展有着非常重大的影响和推动作用，其贡献超越了常规事件。这些事件称之为黑天鹅事件，包括重大的科学发现、历史事件、艺术成就。但这些事件是无方向的，无法预测的。典型事例有PC、互联网、第一次世界大战等。

　　把这个理论运用在半导体技术方面：摩尔定律的发展由于功耗瓶颈的原因将会有一个"断裂"。如图6所示，这就需要一个黑天鹅事件：一种"异常的"创新技术：以更低的功耗达到更高的性能来填补这个空缺，使得摩尔定律能成功和持续地发展。Intel提到了处理器+FPGA方案将会是一个黑天鹅事件，来解决我们目前看到性能有所减慢的趋势。

　　现在，Altera为系统人员提供了基于Quartus II开发软件的单一FPGA设计流程--包括新的Qsys系统级集成工具、公用FPGA知识产权(IP)库、以及新的ARM Cortex-A9 MPCore和MIPS科技公司MIPS32嵌入式处理器产品等。Intel最近也发布了即将推出的基于Atom的可配置新处理器。这一处理器在多芯片封装中含有Intel Atom E600系列以及配对的Altera FPGA，为工程师提供了采用专用I/O或者加速硬件。

　　工业与家庭用MCU的发展动向

　　微控制器(MCU)在工业和家庭中的热门或新兴应用很多，瑞萨电子认为中国市场上有如下几类热门：环保性住宅应用中的空调、洗衣机、冰箱、LED照明等，居住环境中的家庭安全/监控摄像头、烟雾探测头、楼宇管理等，社会基础设施方面的智能电表、水表、燃气表等，除此之外，电动自行车、医疗电子等领域也是工业与家庭用MCU的主战场。

　　那么工业与家庭对MCU有哪些特点的需求，主要发展趋势如何?

1.首先处理能力不断提高。Atmel 的AVR 微控制器市场经理 Espen Krangnes指出，32位MCU发展的主要趋势是提高处理能力，获得更高的系统性能。在系统中，许多开发工作正在从实际的处理功能转向外设开发。在大多数应用中，具有更严格实时要求的高级处理算法正在普及。

　　2.工业与家庭应用还需要满足防水、防尘、防潮和耐受极端温度条件的严酷环境设计。

　　3.软件更加灵活易用。现在软件是客户开发方面最重要的投资，因此，能够为客户提供功能强大、经过运行时间测试和实用的有效软件就变得至关重要。飞思卡尔称其方向是继续朝着不断紧密硬件间的连接和集成的方向发展。紧密耦合的软件可以提高可靠性和稳定性，同时，还能够明显缩短设计方案推向市场的时间。例如传感器与MCU的集成正在推动工业市场上涌现出大量的创新。无论这种创新是一个嵌入到过程数据实时控制应用中的温度或压力传感器，还是用于围绕MCU增加智能场景分析。在采集到传感器的数据之后，重要的是，基于传感器的正确计算和控制要能够立即对所采集到的传感器数据做出反应，并且在有线或无线组网的远程检测或控制传感器方面发挥作用。

　　瑞萨电子自2010年4月合并后，也正在开发统一各主要处理器系列的软件平台，并与第三方软件开发商进行合作，以简化软件应用。

4.超低功耗。Silicon Labs认为，有些客户认为低功率的意义是绿色能源，因此降低功耗即可。但随着人们对超低功率性能和功率优化设计的关注程度的不断提高，对低功耗的理解更加细化，要求能够同时对动态功耗和静态功耗上进行优化，并对功耗进行了更多的分类和优化。Silicon Labs认为，对于那些关注以电池为后备电源的各种应用(如安全系统或智能测试仪)的客户而言，睡眠和深度模式尤为重要，可使电池使用寿命超过20年的MCU应运而生。在工业数据记录器等其他应用中，低功耗则被定义为一种能否使设备在从备用状态过渡到操作状态的过程中所花费时间最少的能力。在这些过渡状态中，MCU无法实现任何有效的处