摘要：嵌入式微處理器(CPU)是數(shù)字信息產(chǎn)品的核心引擎，其市場格局伴隨市場環(huán)境的變遷而變化。國產(chǎn)嵌入式CPU在市場浪潮中經(jīng)歷過洗禮和磨礪，因互聯(lián)網(wǎng)而興起，為物聯(lián)網(wǎng)而發(fā)力。作為本土CPU設(shè)計公司的代表，北京君正集成電路股份有限公司創(chuàng)業(yè)十年，已走出一條具有中國特色的創(chuàng)新型嵌入式CPU平臺的道路。本文通過采訪君正副總經(jīng)理周生雷，剖析國產(chǎn)嵌入式CPU市場化的探索與開拓。

　　數(shù)字信息時代的開啟為國產(chǎn)嵌入式微處理器帶來機遇和挑戰(zhàn)，雖然面對的平臺不再是以X86為主的傳統(tǒng)CPU，而是以ARM為主的嵌入式CPU，當(dāng)然也有數(shù)字信號處理器(DSP)和微控制器(MCU)。那么，國產(chǎn)嵌入式CPU在新興的市場環(huán)境中如何定位?如何創(chuàng)新?如何在競爭中取勝?帶著這樣的問題，我在一個藍(lán)天白云的上午，專程來到位于中關(guān)村軟件園二期的君正大廈與周生雷會面，聽取其對手對所經(jīng)歷的國產(chǎn)嵌入式CPU發(fā)展進(jìn)行回顧和展望。

以耕耘者的姿態(tài)定位市場

　　國產(chǎn)CPU在計算機時代由于國家的支持，已取得不少成果，雖然在市場上尚未打開局面，但也造就了一批早期的耕耘者。隨著市場對CPU嵌入式應(yīng)用需求的猛增，北京君正就是抓著這個時機，于2005年創(chuàng)建。盡管起步并不被看好，但既然抱定成為中國領(lǐng)先的嵌入式處理器芯片及解決方案提供商，君正堅持以掌握核心技術(shù)為先導(dǎo)，以市場化推廣為手段，開始了腳踏實地的耕耘。

　　在談到君正所具有的核心技術(shù)時，周總特別強調(diào)君正擁有全球領(lǐng)先的嵌入式處理器技術(shù)和低功耗技術(shù)。君正選擇的是MIPS處理器架構(gòu)，雖然其市場表現(xiàn)與ARM內(nèi)核有所差距，但其突出特點在于處理通訊協(xié)議的超強能力，因此在服務(wù)器和網(wǎng)絡(luò)設(shè)備中廣泛使用。經(jīng)過創(chuàng)造性地推出獨特的微處理器技術(shù)XBurst，使得其微體系結(jié)構(gòu)能夠在極低功耗下高速發(fā)射指令，使主頻、功耗、多媒體性能和成本比業(yè)界已有32位RISC微處理器內(nèi)核更具有優(yōu)勢，君正的CPU得以問世。

　　市場才是處理器架構(gòu)成功與否的試金石，君正毅然接受嚴(yán)峻的考驗。2006年，JZ4730作為第一顆芯片在指紋識別應(yīng)用上初露鋒芒，開啟生物識別市場;2007年，與步步高成功合作，在教育電子應(yīng)用上嶄露頭角;2008年，由于MP3/MP4/Real解碼表現(xiàn)出色，在媒體播放器應(yīng)用上異軍突起;2009年，其電子書應(yīng)用更是獨領(lǐng)風(fēng)騷。JZ4740作為一顆單片系統(tǒng)(SoC)產(chǎn)品，在人臉識別考勤機上的應(yīng)用顯示出國產(chǎn)處理器的威力，爭奪了TI曾經(jīng)風(fēng)靡一時的通用媒體處理器DM642的市場份額。之后又推出JZ4750、JZ4760，至此，JZ47xx 系列芯片在壯大，這得益于君正準(zhǔn)確的市場定位。不過，過于狹窄的應(yīng)用領(lǐng)域也影響邁上新的臺階。

以先行者的視野創(chuàng)新技術(shù)

　　進(jìn)入2010年，君正宣布正式進(jìn)入移動互聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域并催生更多的新型應(yīng)用，年出貨量一舉超過千萬顆量級，對此周總自豪地說，君正率先成為國內(nèi)出貨量最大、應(yīng)用領(lǐng)域最廣的自主CPU芯片，而這一切都在于對通用處理器核心精髓的消化與吸收，并力求突破和創(chuàng)新。

　　縱觀CPU發(fā)展的歷史，所以成功都與生態(tài)系統(tǒng)息息相關(guān)。 移動互聯(lián)設(shè)備的特色就是智能化，這就為嵌入式CPU平臺提出了更高的要求，包括CPU的性能和支持操作系統(tǒng)的能力，因此需要一個完整的開發(fā)生態(tài)環(huán)境支撐以提供更好的服務(wù)。君正很好地解決了嵌入式CPU與嵌入式操作系統(tǒng)的兼容性問題，使之成熟可靠 ，且具有很好的系統(tǒng)擴展度、軟件兼容性。首先在Linux上實現(xiàn)，然后移植到安卓系統(tǒng)(Android)，在國內(nèi)芯片公司中第一家推出了Android智能手機方案，并在很短的時間內(nèi)出貨幾十萬臺。然而，在智能手機市場君正很快遇到了軟件生態(tài)問題。

　　相對于教育電子等特定市場，智能手機這個巨大的市場卻總是呈現(xiàn)出紅海的特征。君正清醒地認(rèn)識到了這點，并沒有在手機市場繼續(xù)下去，而是將目光放到更具有價值的市場而確立藍(lán)海策略，將精力投入到打造軟硬件平臺結(jié)合的方案。

　　盡管移動互聯(lián)市場ARM核心和安卓的綁定無比風(fēng)光，然而CPU需要有多樣化的空間。在得到Google以及Android平臺對其處理器核心的有力支持之后，君正的 SoC方案重點支持廠商推出了高性價比的平板電腦產(chǎn)品，其中飛利浦為首家采用君正處理器推出7英寸屏幕平板的國際品牌。

　　君正于2011年深圳掛牌上市，完成了一次華麗的蛻變。面對數(shù)字信息產(chǎn)品的移動智能化的需求，君正加緊產(chǎn)品的布局規(guī)劃工作，進(jìn)行嵌入式行業(yè)芯片的變革。 JZ4775是一款為行業(yè)定制的單核XBurst芯片，還增加了FPU(浮點處理器)功能，有效提高數(shù)值計算的精度，尤其對語音編解碼影響明顯。強化的E-paper IF支持彩屏電子紙，最大分辨率可達(dá)4096×4096。進(jìn)一步鞏固了該芯片在智能手表、生物識別、教育電子、電子書、游戲機應(yīng)用領(lǐng)域的優(yōu)勢，無論在用戶體驗還是產(chǎn)品安全等方面都有上佳表現(xiàn)。

　　繼JZ4760成為全球首款進(jìn)入平板電腦和智能手機領(lǐng)域的非ARM架構(gòu)移動處理器芯片，JZ4770獲評第六屆中國半導(dǎo)體創(chuàng)新產(chǎn)品和技術(shù)獎，JZ4780以雙核SoC芯片強大性能，成功應(yīng)用于具有4G功能的平板電腦，在數(shù)據(jù)、音視頻傳輸及播放方面，無論速度、質(zhì)量，還是流暢性上都獲得了較大提升。為表彰北京君正在國產(chǎn)嵌入式CPU上的創(chuàng)新，《電子產(chǎn)品世界》特別授予“2012年度電子產(chǎn)品世界編輯推薦獎-最佳本土企業(yè)”。 但是，單一的產(chǎn)品線必然束縛未來的發(fā)展，策略調(diào)整勢在必行。

以開拓者的情懷把握未來

　　隨著物聯(lián)網(wǎng)潮流的來臨，大量智能硬件應(yīng)用對低功耗和高性能的嵌入式CPU平臺近乎苛求，為此君正推出M系列芯片，成為全球首個實現(xiàn)量產(chǎn)的低功耗可穿戴方案。M系列包含M200，并規(guī)劃M300，采用雙核架構(gòu)，并集成GPU和 VPU，及豐富的外設(shè)接口。對于手表和眼鏡對功耗極為苛刻的產(chǎn)品， M200可以做到休眠時功耗0.2mW，正常使用也只有65～80mW，即便CPU全速運轉(zhuǎn)，也僅150mW。

　　為了進(jìn)一步推進(jìn)產(chǎn)業(yè)發(fā)展，君正以知名科學(xué)家的名字為代號推出系列標(biāo)準(zhǔn)參考設(shè)計平臺。其中牛頓平臺將智能手表的機芯及手表所需功能都在開發(fā)板上實現(xiàn)，包含CPU、WIFI、藍(lán)牙、eMCP等等，尺寸小于1元錢硬幣。對比Apple Watch，同樣場景下君正方案40小時續(xù)航，超過18小時續(xù)航時間。與谷歌眼鏡相比，君正方案在成本、尺寸、續(xù)航、攝像、溫度等方面更具優(yōu)勢，因此獲得了奧圖、果殼、智器、映趣、土曼等智能手表商的青睞。目前使用君正方案的智能眼鏡廠商已經(jīng)達(dá)到十多家。

　　面向更廣闊物聯(lián)網(wǎng)市場，君正推出全新的X系列芯片。第一款是X1000系列，CPU主頻達(dá)到1GHz，集成32MB LPDDR，這將是業(yè)界最低功耗的Linux平臺。相比MCU其計算能力提升十倍，存儲容量提升五十倍。以X1000為基礎(chǔ)的開發(fā)系統(tǒng)為哈雷平臺，僅有一個CPU處理器、一個藍(lán)牙平臺、加一個Flash，主要器件十顆以內(nèi)，整個板子加起來不到五十顆器件，利于量產(chǎn)，性價比高。未來君正將會面向物聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域推出一系列哈雷平臺。

　　為了更好地把握未來，君正與國內(nèi)頂級互聯(lián)網(wǎng)公司具有密切的合作，開拓更加廣闊的市場。君正在今年成為騰訊合作伙伴，為騰訊TOS操作系統(tǒng)提供面向可穿戴標(biāo)準(zhǔn)硬件參考設(shè)計方案;已取得百度語音引擎對其平臺的全面支持;與阿里的合作也在進(jìn)行中。然而，來自國際公司的競爭還更加激烈，國內(nèi)廠商任重而道遠(yuǎn)。

結(jié)語

　　物聯(lián)網(wǎng)時代將是一個長期的階段，承載智能化硬件的平臺無外乎嵌入式CPU、無線模塊，以及傳感器的不斷整合，其中以君正為代表的國產(chǎn)嵌入式CPU的優(yōu)勢將集中表現(xiàn)在支持超低功耗、高度軟硬件結(jié)合、及早推出緊貼市場需要的特色產(chǎn)品。物聯(lián)網(wǎng)正在從1.0走進(jìn)2.0時代，恰逢中國制造也正在升級為中國智造，面對行業(yè)不僅在國內(nèi)，也面向全球，這才是國產(chǎn)嵌入式CPU的未來之路。

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