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嵌入式开发板选型指南

  一直以来,或者在公共论坛上,或者在与我们联系的客户中,有不少人表示对现在嵌入式开发板的价格混乱的困惑 。为什么基于同样处理器的开发板, 会有两千元的开发板,也会有上万元的开发板?目前嵌入式行业是怎样一种状况?在这里提供一篇关于嵌入式行业历史以及嵌入式开发板选择注意事项的文章,虽然算是一家之言吧,但也是希望能够为大家提供信息、提供帮助,谨请大家浏览参考
 
  当今时代是强调分工合作的时代,谁能够专注于核心竞争力,开发使自己的产品与众不同的技术,谁就能够获得研发投入的高回报,赢取市场先机。嵌入式开发板就是半导体行业分工合作的载体之一,它为开发产品的厂商提供基本的底层硬件、系统和驱动等资源,使得用户不需要再投入人力和时间来完成这些底层的工作。
但是,目前市面上的开发板,比如,同样基于S3C2410的开发板,价格有一两千的,华恒的开发板基本款HHARM2410-FEC-USB-LCD-R1的价格是3600元,功能更加全一些的,价格在八九千,为什么会有这么大的价格差?对很多用户来说,这么大的价格差使得他们心中选择的天平会不由地倒向价格相对极低的开发板,但是,据我们的经验来看,很多时候这种选择,往往带来高于差价的更多的损失。


图一:半导体产业链
  那么,选择开发板的时候,应该注意哪些方面,才能够保证自己的项目能够顺利地完成?本文将就这个问题,从嵌入式开发板行业情况、嵌入式开发板的功能与作用等方面来向用户提供一些信息和建议。
嵌入式行业情况
  嵌入式开发板的原型,可以说是各大芯片厂商在推出芯片的时候,提供给用户的参考设计。很正常,半导体厂商在推广自己芯片的时候,单单拿芯片给用户看是没有任何吸引力的,一定要给用户看到具体的电路板,具体的接口,能够给客户一个具体的印象,才能够保证推广的效果;半导体厂商给出这些参考设计,也是让用户在设计的时候有一个参考,加快他们产品设计和上市的进度。
无论是8位、16位单片机,还是32位能够运行操作系统的嵌入式处理器,半导体厂商都有这样的参考设计。对应的,市面上有很多向用户提供开发板的厂商。对于32位嵌入式处理器来说,华恒科技在国内是较早进行嵌入式开发板设计推广的厂家,从2000年就在国内推出了首款面向手持终端设备的开发板。 到如今五年过去了,嵌入式处理器不断推陈出新,早期摩托罗拉半导体(现飞思卡尔半导体)68K/Coldfire和PowerPC处理器的一枝独秀已经一去不返,现在ARM、Coldfire、PowerPC和ADSP还有基于MIPS、X86体系结构的嵌入式处理器百花齐放、处理器厂商以及处理器架构厂商各显神通,半导体行业的上游企业给开发板厂商的出现和成长提供很好的契机。
特别是2002年底2003年,ARM体系结构在国内的风行,给很多想要基于自己的嵌入式技术进行创业的人送来了东风。大江南北几乎每个省级城市都会有开发板厂商。这段时间以及之后入行的公司有一个共同的特点,就是产品基本都是基于ARM处理器进行开发,或者是仿真器类的 ARM 工具进行开发。这些厂商能够为用户提供具有不同接口功能的开发板,从整体上看是能够为电子产品的制造商提供服务,加速半导体产业链下游厂商产品的上市。
但是,具体到每个供应厂商,因为不能够提供充分的技术支持、技术服务,导致用户产品没有办法及时上市的情况还是有的 ,我们的就遇到了不少这样项目进行不下去 ,不得不再来找到我们的例子,为什么会有这样的情况呢?用户怎样才能够较早区分这样的供应商呢?
嵌入式开发板的功能与作用
  嵌入式开发板,从概念上来讲,与软件外包非常类似(软件外包是指软件外包提供商为了集中精力从事核心竞争力业务,降低项目成本,同时提高项目实施的质量,将自己的软件项目中的全部或部分工作发包给合适的软件企业去完成)。像嵌入式产品的硬件、引导代码、驱动程序、文件系统、协议层、基本应用软件这些方面,都是电子产品的公共和通用部分,并不是产品能够形成差异化的关键技术,在这个讲求分工合作的时代,如果是这部分的工作量比较大,或者是厂商没有相关的开发人员的时候,就能够选择由第三方完成这些软件开发的工作,加快产品研发的进程,实现产品的迅速上市,抢占市场先机。
那么,作为"发包方"的开发板用户,选择开发板的时候,实际上选择的不仅是一个硬件板子、开发板提供的源代码等资源,而是选择一个合作伙伴,一个为用户提供软硬件服务的合作伙伴。与软件外包这种合作方式类似,用户和供应商之间的合作更多是软件方面的合作,需要用户和供应商之间根据产品的具体需求进行充分沟通,供应商要根据用户的需求不断地调用人员进行配合。像我们在支持客户进行产品开发的过程中,遇到的比如更改文件系统、串口测试、64M Flash换成128M Flash等问题,大多情况都是要通过软件方式来解决的,这就形成了嵌入式行业供应商的售后支持和客户研发的高度互动性。


图二:嵌入式开发板牵涉的软件工作分工

也就是说,嵌入式开发板是用户软件外包的载体,相对于传统的软件外包业务,开发板实际上能够为用户提供硬件实物和软件服务两方面的价值。
目前,在嵌入式行业中,除了嵌入式开发板,外包的形式也趋向多样化,用户能够根据自己的产品需要,向供应商提出定制要求,由供应商提供硬件设计和驱动移植等方面的服务;有可能电子厂商会自己设计硬件,由嵌入式系统厂商帮助其完成系统的移植、驱动的完善工作。从行业链上的作用来看,嵌入式系统厂商能够采用灵活的服务方式,利用自己的技术优势帮助电子产品厂商缩短产品开发周期、节省设计资源方面的投资,促进电子产品厂商的快速发展。
嵌入式开发板选型的建议
  以嵌入式开发板的功能和作用作为出发点,嵌入式开发板选型应该从以下三个方面来综合考虑:

(一)开发板的硬件设计是基本照搬半导体厂商的参考设计,还是充分为国内厂家生产制造、产品上市等方面考虑。
半导体厂商专注于芯片的设计,对参考设计的投入一定不会像开发板的厂商一样,能够做到专注专业。国外芯片厂商的工程师,在做参考设计的时候,习惯上会采用在本国使用比较多的外围芯片。这样,半导体厂商的参考设计对国内厂商提供的参考价值有限。
专门以开发板为主要产品的公司的出现,也体现了分工合作,协同创新的理念。目前,华恒科技是飞思卡尔半导体(原摩托罗拉半导体)的全球设计联盟成员、美国ADI公司的DSP技术合作伙伴、英国ARM公司ARM Connected Community成员单位。华恒科技与上游厂商紧密合作,整合资源,为电子产品开发商提供完善的嵌入式设计服务,帮助电子产品厂商专注于核心竞争力,推出具有强大技术、市场活力的产品,最终实现上、中、下游厂商的三方共赢。

飞思卡尔半导体全球设计联盟成员
美国ADI公司DSP技术合作伙伴
ARM Connected Community

专业的开发板设计公司,在硬件设计方面,会充分为用户考虑,帮助用户以更高的效率进行开发和制造生产。华恒硬件工程师选择的硬件芯片都是国内硬件工程师常用的器件、有关的生产制造能够国内现有的生产工艺技术,不仅物料成本低、而且器件容易购买、板子容易生产;使用华恒开发板的客户在自己产品批量生产的时候,将能够享受到华恒严格控制成本、易采购、易生产所带来的便利和市场竞争力。
在器件选择上,器件的性能和功能也是必须考虑的因素。以基于S3C2410的开发板为例,华恒的硬件工程师在硬件选型上就下足了功夫――
以太网:华恒使用价格便宜的10M/100M自适应以太网芯片,三星的参考设计采用的是 10M的cs8900,不仅价格高,而且只能达到10M速度。
音频:华恒使用的是UDA1380,三星的参考设计使用的是UDA1341,华恒选用这款芯片是因为UDA1380 的性能要好很多。
所以,在选择开发板的时候,无论是出于最终产品的性能和功能考虑,还是为后期能够更加方便地制造生产,用户一定要擦亮眼睛,仔细对比一下供应商提供的开发板是不是更加适合自己的产品研制和生产。

(二)开发板的软件是否支持完善,是否能够支持所有开发板上所有的硬件接口。
开发板的价值就在于,能够让用户节省在系统、驱动等方面的投入,专注于使产品形成差异化的上层软件的开发。如果供应商提供的开发板,板级硬件接口没有对应的软件驱动的支持,用户的开发进度就会受到影响 。在购买开发板的时候 ,一定要确认清楚 ,是不是所有的硬件接口都有相应的驱动,开发板是不是拿到手就能够马上用来做开发。

(三)供应商的技术支持力度如何。
嵌入式行业是客户研发和售后支持具有高度互动性的行业,供应商的技术支持有时就会成为用户产品上市的关键因素,在供应商的技术支持能力方面,一定要慎重考察。
考察一个供应商能不能提供充分的支持,一个有效的方法就是到这个公司的技术支持论坛上看看。在论坛上,用户发贴询问的问题,是不是能够及时得到回复。没有专业的支持团队的公司,没有办法为用户提供及时的支持。用户在论坛上发贴询问,有的厂商一个月才给用户一个答复,有的甚至不予回答。
是否能够提供完备的技术支持,是一个开发板公司是不是专业的开发板公司,是不是能够发挥在产业链上承上启下的作用,是不是能够为用户创造价值的重要标准。这个道理实际上应该很浅显,开发板厂商的入门门槛并不高,只要有硬件设计能力,参考半导体厂商的参考设计,就能够推出开发板产品。如果不能够为用户或者不给用户提供技术支持,这样的厂商能够为用户提供的就只是一个硬件板子,即使是现在市面上两千多的板子,如果是非专业厂商提供的话,供应商所获得的利润也是很高的,因为这些厂家的成本只是开发板的硬件成本和销售成本;专业的开发板公司,需要承担的研发成本、售后支持成本、运营成本和销售成本均摊下来,不一定有非专业公司的盈利高,市面上开发板的价格为什么会有那么大的价格差别,原因也可见一斑。
  总之,用户在购买开发板的时候,选择的不是开发板,而是为自己提供服务的合作伙伴。开发板的价格是公司服务价值的体现,所以目前很多追求最低价开发板的消费理念是偏颇的。选择开发板,选择一个为自己服务的公司,一定要慎重。在半导体行业里面,开发板厂商就是衔接上下游厂商的链条。质量上乘的链条,能够快速地将用户送上新品促进市场良性循环的金光大道;劣质的链条,关键时刻,掉链子了,用户需要修修补补,就会被竞争对手赶超,再好的产品创意也会逐渐失去价值。



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