（1）全球嵌入式計(jì)算行業(yè)概況

　　① 應(yīng)用領(lǐng)域廣泛、市場巨大

　　嵌入式計(jì)算系統(tǒng)（包含傳統(tǒng)嵌入式計(jì)算系統(tǒng)與智能系統(tǒng)，下同）應(yīng)用極其廣泛，遍及各行各業(yè)，總市場規(guī)模非常巨大。IDC 將嵌入式系統(tǒng)的民用應(yīng)用領(lǐng)域劃分為六個(gè)主要行業(yè)：汽車、工業(yè)（包括航空電子、工業(yè)自動(dòng)化、測量等）、醫(yī)療、能源、通信、消費(fèi)電子。其中，通信和消費(fèi)電子是目前最大的兩個(gè)行業(yè)，而能源行業(yè)則是增長最快的行業(yè)。

　　全球嵌入式系統(tǒng)市場 2013 年達(dá)到 1403.2 億美元，預(yù)計(jì)到 2020 年將達(dá)到 2,143.9 億美元，年復(fù)合增長率達(dá) 6.3%。

　　② 嵌入式計(jì)算系統(tǒng)與軍工領(lǐng)域關(guān)系密切

　　軍工領(lǐng)域?qū)﹄娮有畔⑾到y(tǒng)有著天然的特殊要求，例如可靠性、魯棒性、專用化、安全性、小型化等。因此從全球來說，軍工領(lǐng)域歷來是嵌入式系統(tǒng)的重要應(yīng)用方向。

　　美國是全球軍費(fèi)最高的國家，歷史上美國國防采辦項(xiàng)目必須使用國防部頒布的軍用標(biāo)準(zhǔn)與軍用規(guī)范，冷戰(zhàn)結(jié)束后進(jìn)行了改革，提出了 COTS（Commercial Off-the-Shelf）“商用現(xiàn)成產(chǎn)品”策略，這是美國國防采辦政策的重要內(nèi)容之一，即只要允許，應(yīng)該盡可能地在軍事裝備中采用成熟的民用技術(shù)和產(chǎn)品。所謂“為了滿足未來的需求，國防部必須更多地使用民用新技術(shù)，并且必須促使具有世界級供應(yīng)商特點(diǎn)的供應(yīng)商們也接受這一觀點(diǎn)”。歐洲各國也發(fā)生類似的轉(zhuǎn)變，此后 COTS 發(fā)展為嵌入式領(lǐng)域的一個(gè)重要市場，即國防采購中的商用標(biāo)準(zhǔn)嵌入式產(chǎn)品。2013 年 COTS 市場占嵌入式計(jì)算系統(tǒng)總市場規(guī)模的 17.5%。軍工領(lǐng)域的 COTS 嵌入式系統(tǒng)市場在持續(xù)增長，2020 年將達(dá)到 40 億美元的規(guī)模。由此可以看出嵌入式系統(tǒng)與軍工領(lǐng)域的密切關(guān)系。

　　③ 技術(shù)架構(gòu)與標(biāo)準(zhǔn)多樣化，科技型中小企業(yè)（High-tech SME）領(lǐng)導(dǎo)細(xì)分市場嵌入式系統(tǒng)在如此廣泛的領(lǐng)域中應(yīng)用，形成了非常多樣化的技術(shù)架構(gòu)。采用的核心處理器，僅中央處理器或微處理器來說，從最低端的 4 位處理器（例如玩具中使用）到高端定制的 128 位處理器，從通用計(jì)算系統(tǒng)主流的 x86 處理器到 ARM、PowerPC、MIPS 處理器，此外專業(yè)市場的嵌入式系統(tǒng)還經(jīng)常采用 GPU 圖形處理器、NPU 網(wǎng)絡(luò)處理器、FPGA 現(xiàn)場可編程邏輯陣列和 DSP 數(shù)字信號處理等作為承載軟件的核心智能器件。

　　64%的正在研發(fā)中的嵌入式項(xiàng)目使用 32位處理器，同時(shí)還有 15%的項(xiàng)目還在使用 16 位處理器，也有 7%左右的項(xiàng)目使用 64位處理器。所采用的處理器類型和品牌非常多樣化，設(shè)計(jì)采用率在 20%以上的處理器供應(yīng)商有 4 家，包括 TI、Freescale 等，而同時(shí)設(shè)計(jì)采用率在 10%以下的有近 30家處理器供應(yīng)商。另外，有超過一半的嵌入式項(xiàng)目采用多種處理器或 FPGA 加處理器的混合設(shè)計(jì)。這些都體現(xiàn)了嵌入式計(jì)算系統(tǒng)技術(shù)架構(gòu)的多樣化。

　　另一方面，嵌入式領(lǐng)域存在多個(gè)標(biāo)準(zhǔn)組織，這些標(biāo)準(zhǔn)組織面向多個(gè)行業(yè)定義了各種不同的標(biāo)準(zhǔn)：有些標(biāo)準(zhǔn)覆蓋系統(tǒng)和板卡，有些定義行業(yè)總線和接口；有些標(biāo)準(zhǔn)針對高端市場，有些針對中低端應(yīng)用。下表列舉在嵌入式領(lǐng)域有影響力的主要標(biāo)準(zhǔn)組織、所推的標(biāo)準(zhǔn)、及其簡介。嵌入式系統(tǒng)復(fù)雜多樣的技術(shù)架構(gòu)與標(biāo)準(zhǔn)，都是在發(fā)展歷史中為了滿足行業(yè)需求、推動(dòng)技術(shù)進(jìn)步、增強(qiáng)兼容性一致性而逐步形成的。正因?yàn)闊o法以少數(shù)幾種技術(shù)架構(gòu)或系統(tǒng)標(biāo)準(zhǔn)來滿足所有應(yīng)用領(lǐng)域的需求，才形成了技術(shù)架構(gòu)與標(biāo)準(zhǔn)的多樣化，再加上嵌入式產(chǎn)品經(jīng)常需要滿足用戶各不相同的定制化需求，這就造成了嵌入式領(lǐng)域是一個(gè)專業(yè)化程度很高、分工很細(xì)的市場。整個(gè)嵌入式系統(tǒng)市場被劃分成很多細(xì)分的
利基市場（niche market），因此創(chuàng)新驅(qū)動(dòng)力比較強(qiáng)的中小型科技企業(yè)，往往能夠在嵌入式領(lǐng)域成為細(xì)分市場的領(lǐng)導(dǎo)者。

　　事實(shí)上，嵌入式領(lǐng)域中產(chǎn)生了很多成功的中小規(guī)模的解決方案提供商及嵌入式軟件開發(fā)服務(wù)商。2010 年歐洲的商用嵌入式軟件提供商大部分收入都小于 1000 萬歐元，收入超過 1000 萬歐元的大約 20 家左右。全球領(lǐng)先的嵌入式計(jì)算解決方案廠商，如 Kontron、Artesyn、Radisys、Advantech 等，近幾年的收入規(guī)模大都在 3~10 億美金之間。該領(lǐng)域不存在行業(yè)巨頭壟斷現(xiàn)象，適合類似發(fā)行人這樣的科技型中小企業(yè)進(jìn)行技術(shù)創(chuàng)新和發(fā)展。

　　嵌入式領(lǐng)域中也屬于解決方案提供商，一部分產(chǎn)品屬于 ATCA（先進(jìn)電信計(jì)算架構(gòu)）與 COM（模塊計(jì)算機(jī)）分類。嵌入式解決方案的總市場規(guī)模預(yù)計(jì)從 2013 年的 112 億美元將增長到 2019 年的 166 億美元，其中，ACTA 市場規(guī)模從 2013 年的 23 億美元將增長到 2019 年的 43 億美元，COM市場規(guī)模從 2013 年的 9.25 億美元將增長到 2019 年的 15 億美元。另一部分產(chǎn)品結(jié)合了多種嵌入式計(jì)算技術(shù)與通用計(jì)算構(gòu)架，屬于前沿創(chuàng)新的融合計(jì)算平臺，主要針對視頻等特定領(lǐng)域的大數(shù)據(jù)應(yīng)用，市場前景十分廣闊。

　　（2）國內(nèi)嵌入式計(jì)算行業(yè)概況

　　國內(nèi)嵌入式計(jì)算行業(yè)與全球相比，其市場和技術(shù)的構(gòu)成情況都基本一致，但由于行業(yè)環(huán)境、發(fā)展水平、人才儲備等方面的差異，也存在一些自身的特點(diǎn)。

　　① 核心技術(shù)的國產(chǎn)化程度不高、存在很強(qiáng)的發(fā)展訴求

　　目前的嵌入式計(jì)算行業(yè)中，主要采用的核心處理器與操作系統(tǒng)都以國外廠商的為主。例如嵌入式處理器的主流廠商，主要是 Intel、ARM、Broadcom、Marvell、NXP、AMCC、Cavium 等等，嵌入式操作系統(tǒng)廠商主要是 Windriver、Microsoft、QNX、Mentor 等，都是國外廠商。國內(nèi)的技術(shù)水平與國外存在較大差距。

　　近年來，國家高度重視信息安全問題，已經(jīng)將之上升到國家戰(zhàn)略的高度，其中自主可控是信息安全的一大主題。國家制定了許多政策和措施，大力促進(jìn)國產(chǎn)核心技術(shù)的發(fā)展。業(yè)內(nèi)也已經(jīng)取得了較大進(jìn)展，一些國產(chǎn)化核心技術(shù)已具備產(chǎn)業(yè)化的條件。例如核心處理器以龍芯、飛騰等為代表，操作系統(tǒng)有中科麒麟 Linux、銳華 Reworks等。可以預(yù)期，在國內(nèi)市場上這些自主核心技術(shù)將占據(jù)越來越重要的地位，并將推動(dòng)核心國產(chǎn)化的嵌入式系統(tǒng)的發(fā)展。

　　② 嵌入式計(jì)算供應(yīng)商以國外和臺灣地區(qū)廠商為主

　　國內(nèi)本土嵌入式計(jì)算廠商大都專注特定行業(yè)，分布較為分散。目前國內(nèi)嵌入式計(jì)算行業(yè)的主流廠商依然以國外的 Radisys、Kontron、Artesyn 以及臺灣地區(qū)的研華股份有限公司、凌華科技股份有限公司為主，這些廠商年?duì)I收在 3 億~10 億美金之間，國內(nèi)本土目前還沒有同等體量類似定位的企業(yè)。

　　另外，在國內(nèi)的跨國大型 OEM 廠商，其國內(nèi)的嵌入式計(jì)算產(chǎn)品采購標(biāo)準(zhǔn)一般由總部掌握，因此雖然其產(chǎn)品可能主要針對國內(nèi)市場，但其中集成的嵌入式計(jì)算組件還是主要由國外廠商或臺灣廠商提供。

　　③ 國內(nèi)嵌入式計(jì)算市場的技術(shù)服務(wù)能力更為重要

　　國內(nèi)的 OEM 廠商，一般更加看重供應(yīng)商的技術(shù)服務(wù)支持能力。因此在國內(nèi)嵌入式計(jì)算市場，能夠深入了解下游行業(yè)需求和技術(shù)特點(diǎn)，并提供更全面技術(shù)服務(wù)與支持的廠商更容易獲得市場認(rèn)可。

　　（3）嵌入式計(jì)算行業(yè)發(fā)展趨勢

　　① 技術(shù)發(fā)展趨勢

　　A、小型化、輕量化、低功耗化趨勢

　　嵌入式系統(tǒng)由于應(yīng)用環(huán)境的限制，通常都會在產(chǎn)品的體積、重量、功耗等因素上有較多的限制，這些因素在業(yè)內(nèi)被統(tǒng)稱為 SWaP（Size、Weight and Power）。近年來，這些因素正在變得更加關(guān)鍵，因?yàn)楦�多的嵌入式設(shè)備需要變得可移動(dòng)，并保持24 小時(shí)在線。SWaP 在今后很長一段時(shí)間里都是嵌入式計(jì)算技術(shù)的挑戰(zhàn)方向。

　　B、處理器性能日益強(qiáng)大

　　傳統(tǒng)的嵌入式處理器通常受限于成本、功耗等因素，性能與桌面和服務(wù)器處理器相比差距較大。隨著技術(shù)的發(fā)展，這一差距在逐漸縮小。現(xiàn)在的一個(gè)郵票大小的嵌入式計(jì)算模塊，已經(jīng)能夠超越幾年前的桌面電腦的性能。

　　C、ARM 漸成主流

　　ARM 架構(gòu)處理器由于其設(shè)計(jì)輕量化、低功耗、低成本、外圍接口更豐富等特點(diǎn)，更加適合嵌入式應(yīng)用，而且其軟件生態(tài)環(huán)境也日趨成熟和完善，因此越來越多地取代 x86 和其他嵌入式 CPU 架構(gòu)的市場份額。

　　嵌入式計(jì)算 COM 模塊（Computer On Module）中，預(yù)計(jì) ARM 的市場份額將從 2011 年的 39%增長到 2016 年的 59%，而 x86 則將從 2011年的 49%縮減到 2016 年的 33%。

　　D、多種計(jì)算技術(shù)融合

　　嵌入式系統(tǒng)由于面臨的應(yīng)用環(huán)境比較復(fù)雜，經(jīng)常需要直接與物理世界實(shí)現(xiàn)多層面的對接，又有體積、功耗、重量等諸多限制，因此越來越多地需要綜合多種不同的計(jì)算技術(shù)來面對不同性質(zhì)的信息和數(shù)據(jù)、進(jìn)行不同性質(zhì)的處理，才能夠在最小的資源條件下實(shí)現(xiàn)最大的性能價(jià)格比和性能功耗比。

　　例如 CPU 適合通用的計(jì)算，尤其適合邏輯性的描述和處理；DSP 數(shù)字信號處理器適合對物理世界的模擬量數(shù)字化后進(jìn)行算法運(yùn)算；GPU 圖形處理器適合視頻、圖像、圖形的處理；NPU 適合網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)的處理；FPGA 可在硬件電路級進(jìn)行編程，非常靈活，并可實(shí)現(xiàn)非常低的功耗。

　　這幾種技術(shù)可以在幾個(gè)不同的層面形成融合：芯片級融合——主要的技術(shù)有SoC（System onChip 系統(tǒng)級芯片）和 SiP（System in Package 系統(tǒng)級封裝）等，例如，有集成 GPU、DSP 的 CPU SoC 芯片，也有集成 CPU 和 DSP 的 FPGA SoC 芯片等；板級融合——在同一個(gè)電路板設(shè)計(jì)中，集成 CPU、DSP、FPGA、GPU 等多種處理器芯片；系統(tǒng)級融合——在同一個(gè)系統(tǒng)架構(gòu)中，融合多種具有不同計(jì)算技術(shù)的板卡，可以面對應(yīng)用的變化進(jìn)行更加靈活的現(xiàn)場組合。

　　② 產(chǎn)業(yè)發(fā)展趨勢

　　A、嵌入式計(jì)算的技術(shù)門檻在不斷提高

　　嵌入式芯片的復(fù)雜度在不斷增加，同時(shí)嵌入式應(yīng)用越來越需要多種處理技術(shù)的融合。更多的移動(dòng)性和保持聯(lián)網(wǎng)的需求對于設(shè)計(jì)提出了越來越苛刻的要求，在硬件設(shè)計(jì)、軟件開發(fā)、機(jī)械結(jié)構(gòu)、散熱、工藝技術(shù)等多個(gè)方面都需要廠商有更多的技術(shù)積累。這些因素都在不斷的增加嵌入式計(jì)算系統(tǒng)的開發(fā)難度和開發(fā)成本，行業(yè)的技術(shù)門檻在不斷提高。

　　B、產(chǎn)品開發(fā)周期不斷壓縮

　　在互聯(lián)網(wǎng)時(shí)代，信息設(shè)備的更新?lián)Q代節(jié)奏在不斷加快。越來越大的市場競爭壓力促使 OEM 廠商需要盡可能縮短從發(fā)現(xiàn)需求到產(chǎn)品上市的周期。

　　C、向智能系統(tǒng)演變

　　隨著嵌入式處理器性能的增強(qiáng)、互聯(lián)網(wǎng)、移動(dòng)互聯(lián)等技術(shù)的發(fā)展，嵌入式系統(tǒng)設(shè)備正在具備更強(qiáng)的處理能力和更好的網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)性，逐漸演變成功能更豐富強(qiáng)大的智能系統(tǒng)。智能系統(tǒng)基于網(wǎng)絡(luò)、高級操作系統(tǒng)和強(qiáng)大的處理器，可以靈活運(yùn)行本地或云端的應(yīng)用，更好的將物理世界與信息世界聯(lián)接，將嵌入式系統(tǒng)提升到了下一個(gè)進(jìn)化階段。

　　D、向成體系系統(tǒng)演變

　　成體系系統(tǒng)（system of systems，SoS）是具有關(guān)聯(lián)性的多個(gè)系統(tǒng)，互相作用、互相聯(lián)接且互相依賴，組成一個(gè)更大且更復(fù)雜的系統(tǒng)，融合成一個(gè)統(tǒng)一的整體。成體系系統(tǒng)是嵌入式系統(tǒng)與數(shù)字化網(wǎng)絡(luò)兩大領(lǐng)域的融合。一些行業(yè)的嵌入式計(jì)算系統(tǒng)將向成體系系統(tǒng)演變。例如，智能車聯(lián)網(wǎng)就是一個(gè)成體系系統(tǒng)的典型例子，它包含了以下系統(tǒng)的相互聯(lián)接和作用：智能汽車系統(tǒng)、智能電網(wǎng)系統(tǒng)、GPS 全球定位系統(tǒng)、大數(shù)據(jù)分析系統(tǒng)、云端應(yīng)用處理系統(tǒng)、以及互聯(lián)網(wǎng)等。

　　E、嵌入式計(jì)算與下游產(chǎn)業(yè)發(fā)展的雙向推動(dòng)

　　近年來物聯(lián)網(wǎng)、工業(yè) 4.0 都成為了業(yè)界討論的熱門話題，也是未來的發(fā)展方向。物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展將極大的推動(dòng)嵌入式系統(tǒng)的發(fā)展，因?yàn)槲锢硎澜缗c信息世界的聯(lián)接，正是需要無數(shù)的、各種各樣的、貼合不同物理世界環(huán)境所設(shè)計(jì)的嵌入式系統(tǒng)來完成。而工業(yè) 4.0，可以認(rèn)為是面向工業(yè)制造的物聯(lián)網(wǎng)，它通過各種具備網(wǎng)絡(luò)連接的智能系統(tǒng)設(shè)備，將工廠的各個(gè)環(huán)節(jié)之間、工廠與市場需求之間、甚至全世界的工廠與工廠之間，通過互聯(lián)網(wǎng)形成無縫的聯(lián)接，通過云計(jì)算和大數(shù)據(jù)實(shí)現(xiàn)所有數(shù)據(jù)和信息的匯聚、協(xié)同、分析、決策，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)各種資源的高效協(xié)調(diào)；它將大大提升制造業(yè)的運(yùn)轉(zhuǎn)效率，是對制造業(yè)運(yùn)作方式的巨大變革。工業(yè) 4.0 同樣需要大量的傳統(tǒng)嵌入式系統(tǒng)和智能系統(tǒng)來實(shí)現(xiàn)。

　　另外，智慧城市、智能交通、智慧醫(yī)療等行業(yè)的發(fā)展，代表了智能泛在化的方向。而這些無處不在的智能，由于其應(yīng)用環(huán)境的復(fù)雜性和物理?xiàng)l件限制，將主要由智能系統(tǒng)的來完成。

　　這些下游產(chǎn)業(yè)的發(fā)展將推動(dòng)嵌入式計(jì)算行業(yè)的發(fā)展，同時(shí)，嵌入式計(jì)算技術(shù)的進(jìn)步也將促進(jìn)下游產(chǎn)業(yè)的升級。嵌入式計(jì)算將是信息技術(shù)下一個(gè)階段發(fā)展的重點(diǎn)領(lǐng)域之一，發(fā)揮著關(guān)鍵性的作用。

　　F、嵌入式計(jì)算系統(tǒng)國產(chǎn)化

　　國家對信息安全和自主可控的戰(zhàn)略性重視，將極大的推動(dòng)嵌入式計(jì)算系統(tǒng)的國產(chǎn)化進(jìn)程。嵌入式計(jì)算平臺的國產(chǎn)化產(chǎn)業(yè)條件正在逐漸成熟，預(yù)計(jì)整個(gè)行業(yè)將更早推動(dòng)嵌入式計(jì)算平臺的國產(chǎn)化進(jìn)程，并在此基礎(chǔ)上推進(jìn)國產(chǎn)核心處理器與操作系統(tǒng)的嵌入式商用化。國內(nèi)的本土嵌入式計(jì)算企業(yè)，將在此過程中迎來難得一遇的發(fā)展機(jī)會。

　　G、全球市場未來也將逐步向國內(nèi)供應(yīng)商轉(zhuǎn)移

　　嵌入式系統(tǒng)由于其應(yīng)用環(huán)境的多樣性，是非常細(xì)分化和定制化的市場。這也意味著大量的研發(fā)投入和成本。研發(fā)成本中，人力成本是主要構(gòu)成。因此人力成本的高低將對嵌入式計(jì)算企業(yè)的盈利能力造成很大影響。與歐美國家相比，我國人力成本相對較低。

　　隨著技術(shù)水平的提高，并依托國內(nèi)制造業(yè)配套齊全、生產(chǎn)成本較低的優(yōu)勢，國內(nèi)嵌入式計(jì)算廠商的競爭力將逐漸增強(qiáng)，在國內(nèi)市場取得優(yōu)勢地位，并逐步在全球市場與國外廠商展開競爭。

　　（4）嵌入式計(jì)算行業(yè)市場前景

　　嵌入式計(jì)算行業(yè)市場空間非常巨大，應(yīng)用領(lǐng)域非常廣闊，相關(guān)性較高的一些領(lǐng)域，進(jìn)行市場前景的分析。

　　嵌入式計(jì)算行業(yè)的主要業(yè)務(wù)和未來發(fā)展重點(diǎn)，主要在工業(yè)控制、無線與網(wǎng)絡(luò)、視頻等領(lǐng)域。近年來這些領(lǐng)域中發(fā)生的一些重大趨勢，將給相關(guān)領(lǐng)域帶來巨大的市場發(fā)展機(jī)遇。

　　① 軍工信息化與信息系統(tǒng)國產(chǎn)化趨勢

　　自棱鏡門事件之后，我國政府已經(jīng)強(qiáng)烈意識到信息安全的重要性，加強(qiáng)了信息安全方面的工作，同時(shí)各戰(zhàn)略行業(yè)如軍工、金融、能源、通信等行業(yè)也在推進(jìn)信息系統(tǒng)的國產(chǎn)化。財(cái)政部《2015 年政府采購工作要點(diǎn)》提出“完善政府采購云計(jì)算服務(wù)、大數(shù)據(jù)及保障國家信息安全等方面的配套政策，支持相關(guān)產(chǎn)業(yè)發(fā)展”。2015 年政府采購清單中，國內(nèi)科技品牌的占比較 2014 年大幅增加。

　　在金融行業(yè)，2014 年 9 月，銀監(jiān)會發(fā)布了《關(guān)于應(yīng)用安全可控信息技術(shù)加強(qiáng)銀行業(yè)網(wǎng)絡(luò)安全和信息化建設(shè)的指導(dǎo)意見》（39 號文），明確將安全可控信息技術(shù)應(yīng)用納入戰(zhàn)略規(guī)劃，提出到 2019 年，安全可控信息技術(shù)在銀行業(yè)的使用率將達(dá)到 75％左右。在軍工行業(yè)，信息化與國產(chǎn)化同步推進(jìn)的步伐正在加快。十八屆三中全會、2014年 8 月 29 日中共中央政治局第十七次集體學(xué)習(xí)、以及 2014 年 12 月 3 日至 4 日召開的全軍裝備工作會議，都強(qiáng)調(diào)了軍工領(lǐng)域的信息化與自主創(chuàng)新。

　　以上各個(gè)行業(yè)的信息系統(tǒng)，除辦公信息系統(tǒng)外，很大部分屬于嵌入式系統(tǒng)。另外，信息系統(tǒng)國產(chǎn)化不完全是指國內(nèi)廠商生產(chǎn)，更關(guān)鍵的是要求自主、可控、核心芯片、核心技術(shù)的國產(chǎn)化。軍工信息化和信息系統(tǒng)國產(chǎn)化趨勢將帶動(dòng)嵌入式計(jì)算行業(yè)的增長，給發(fā)行人的嵌入式計(jì)算業(yè)務(wù)帶來良好的市場前景。

　　② 工業(yè) 4.0 浪潮的推動(dòng)

　　工業(yè) 4.0 最早是源于 2013 年德國政府發(fā)布的《實(shí)施“工業(yè) 4.0”戰(zhàn)略建議書》，此概念一經(jīng)提出，就在歐洲乃至全球工業(yè)領(lǐng)域引起了極大的關(guān)注和認(rèn)同。工業(yè) 4.0 以信息物理系統(tǒng)（Cyber-Physical System，CPS）為基礎(chǔ)，是一個(gè)嶄新的工業(yè)制造邏輯和方式。人們可以通過應(yīng)用嵌入式計(jì)算機(jī)技術(shù)、信息交換技術(shù)和互聯(lián)網(wǎng)將虛擬系統(tǒng)信息與物理系統(tǒng)相結(jié)合，將智能設(shè)備、人和數(shù)據(jù)連接起來，并以智能的方式利用這些可以交換的數(shù)據(jù)，使制造業(yè)和嵌入式的網(wǎng)絡(luò)通信業(yè)得以更好地融合，進(jìn)而完成各行各業(yè)的產(chǎn)業(yè)升級。

　　工業(yè) 4.0 可在嵌入式系統(tǒng)技術(shù)基礎(chǔ)上的革新，并逐步過渡到智能生產(chǎn)。智能工廠這種新型生產(chǎn)模式的興起，必將給嵌入式系統(tǒng)開發(fā)帶來無限的商機(jī)。

　　目前，國務(wù)院印發(fā)了被稱為“中國版工業(yè) 4.0”的《中國制造 2025》，部署全面推進(jìn)實(shí)施制造強(qiáng)國戰(zhàn)略，提出通過“三步走”實(shí)現(xiàn)制造強(qiáng)國的戰(zhàn)略目標(biāo)：第一步，到 2025 年邁入制造強(qiáng)國行列；第二步，到 2035 年我國制造業(yè)整體達(dá)到世界制造強(qiáng)國陣營中等水平；第三步，到新中國成立一百年時(shí)，我制造業(yè)大國地位更加鞏固，綜合實(shí)力進(jìn)入世界制造強(qiáng)國前列。在第十二屆全國人民代表大會第三次會議開幕會上，李克強(qiáng)總理在政府工作報(bào)告的“新興產(chǎn)業(yè)和新興業(yè)態(tài)是競爭高地”的部分提到：“制定‘互聯(lián)網(wǎng)+’行動(dòng)計(jì)劃，推動(dòng)移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)、云計(jì)算、大數(shù)據(jù)、物聯(lián)網(wǎng)等與現(xiàn)代制造業(yè)結(jié)合，促進(jìn)電子商務(wù)、工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)和互聯(lián)網(wǎng)金融健康發(fā)展，引導(dǎo)互聯(lián)網(wǎng)企業(yè)拓展國際市場”。

　　國內(nèi)外工業(yè) 4.0 的發(fā)展浪潮，將給發(fā)行人所在的嵌入式計(jì)算行業(yè)帶來一輪全新的發(fā)展機(jī)遇。

　　③ SDN 與 NFV 的發(fā)展

　　SDN（Software Defined Networking，軟件定義網(wǎng)絡(luò)）技術(shù)是一項(xiàng)全局性、顛覆性的網(wǎng)絡(luò)變革技術(shù)，它采用 IT 技術(shù)的模式來改造傳統(tǒng)的“封閉”網(wǎng)絡(luò)，使用軟件定義的方法重新定義網(wǎng)絡(luò)能力，使得網(wǎng)絡(luò)從靜態(tài)走向動(dòng)態(tài)，解決了傳統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)中無法避免的一些問題，包括對需求變化的響應(yīng)速度慢、無法實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)的虛擬化以及高昂的運(yùn)維成本和設(shè)備成本等，為網(wǎng)絡(luò)發(fā)展帶來新的機(jī)遇。

　　2015 年，SDN 將開始規(guī)模商用部署。2016 至 2020 年，SDN 將逐步開始廣泛商用部署。SDN 產(chǎn)業(yè)進(jìn)入成熟期，運(yùn)營商和互聯(lián)網(wǎng)公司將會按照各自的 SDN 部署計(jì)劃，在多個(gè)網(wǎng)絡(luò)場景部署 SDN。NFV（Network Functions Virtualization，網(wǎng)絡(luò)功能虛擬化）是除 SDN 之外的另一個(gè)熱點(diǎn)趨勢。NFV 是利用虛擬化技術(shù)在統(tǒng)一的計(jì)算、存儲、交換等硬件平臺和虛擬化軟件平臺上實(shí)現(xiàn)多種網(wǎng)絡(luò)功能。通過軟硬件解耦及功能抽象，打破專有硬件對網(wǎng)絡(luò)的限制，降低硬件成本，并使得網(wǎng)絡(luò)更加靈活和簡單，資源可以充分靈活共享，新業(yè)務(wù)可以方便地進(jìn)行快速開發(fā)和部署，并可基于實(shí)際業(yè)務(wù)需求進(jìn)行自動(dòng)部署、彈性伸縮、故障隔離和自愈等，降低部署和維護(hù)成本。

　　SDN 和 NFV 有很強(qiáng)的互補(bǔ)性。SDN 定義的集中控制與管理在某種程度上需要NFV 所具有的虛擬功用與能力，對于網(wǎng)絡(luò)管理應(yīng)用和監(jiān)控、管理、流量分析與負(fù)載平衡等服務(wù)來說，尤其如此，而 NFV 更可以借助 SDN 實(shí)現(xiàn)靈活彈性的網(wǎng)絡(luò)功能。

　　SDN 和 NFV 代表著一條網(wǎng)絡(luò)硬件的通用性和軟件的開放性越來越高的發(fā)展道路。運(yùn)營商 SDN 和 NFV 投資在 2016 年至 2020 年間將以 46%的年復(fù)合增長率增長，2020 年?duì)I收將達(dá) 180 億美元。SDN 與 NFV 的發(fā)展趨勢會給公司的嵌入式計(jì)算業(yè)務(wù)帶來新的市場機(jī)會。下游行業(yè)，特別是網(wǎng)絡(luò)通信與信息安全領(lǐng)域，將會在這一趨勢下重新構(gòu)建新一代產(chǎn)品。一方面，SDN 與 NFV 顛覆了原有網(wǎng)絡(luò)的構(gòu)架，是一次行業(yè)洗牌的機(jī)會，大家重新在同一起跑線上競爭的同時(shí)也出現(xiàn)了更多的創(chuàng)新機(jī)會。另一方面，SDN 與 NFV 具有打破大廠商壟斷專業(yè)設(shè)備市場的威力，促進(jìn)更多廠商參與到網(wǎng)絡(luò)創(chuàng)新中，但同時(shí)要求行業(yè)分工進(jìn)一步細(xì)化專業(yè)化，例如，需要嵌入式計(jì)算廠商能夠提供滿足各種 SDN 與NFV 應(yīng)用的嵌入式計(jì)算平臺，這正是類似發(fā)行人這樣的廠商的發(fā)展機(jī)會。

　　④ 視頻處理領(lǐng)域向融合計(jì)算發(fā)展

　　隨著更強(qiáng)大的移動(dòng)智能終端的出現(xiàn)，以及更快速的 WiFi 的普及，移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)流量將呈現(xiàn)爆發(fā)式增長——從 2015 年的 44.2EB（1EB=1024PB），激增至 2020 年的 366.8EB。視頻流將成為移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)中的主要流量，其占比也將從 2014 年的 55%增長到 2020 年的 75%。自 2008 年以來，網(wǎng)絡(luò)視頻行業(yè)的用戶規(guī)模一直呈增長趨勢，截至 2016 年 6 月，網(wǎng)絡(luò)視頻用戶規(guī)模達(dá) 5.14 億，比去年年底增加 1,000 萬，用戶使用率為 72.40%。2014年，中國在線視頻市場規(guī)模達(dá) 245.0 億元，同比增長 80.3%。未來幾年在移動(dòng)端商業(yè)化全面深入、企業(yè)持續(xù)引進(jìn)熱門版權(quán)內(nèi)容、大力發(fā)展自制內(nèi)容等因素的推動(dòng)下，預(yù)計(jì)在線視頻市場規(guī)模仍將保持較快增長的態(tài)勢，2017 年預(yù)計(jì)將接近 700 億元。視頻處理行業(yè)主要的應(yīng)用有視頻編碼、視頻轉(zhuǎn)碼、智能視頻分析等。這些應(yīng)用對處理平臺的需求都有向融合計(jì)算發(fā)展的趨勢。

　　在視頻編碼、轉(zhuǎn)碼領(lǐng)域，由于視頻處理的計(jì)算量大大增加，傳統(tǒng)基于通用 CPU計(jì)算的解決方案，在成本、功耗、密度等方面已經(jīng)漸漸不能滿足要求，需要借助 GPU等專用硬件進(jìn)行加速。同時(shí)，智能視頻分析技術(shù)在安防行業(yè)，特別是平安城市領(lǐng)域得到越來越廣泛的應(yīng)用。國家發(fā)改委等 9 個(gè)部委聯(lián)合發(fā)布《關(guān)于加強(qiáng)公共安全視頻監(jiān)控建設(shè)聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用工作的若干意見》（發(fā)改高技[2015]996 號），提出：到 2020 年，基本實(shí)現(xiàn)“全域覆蓋、全網(wǎng)共享、全時(shí)可用、全程可控”的公共安全視頻監(jiān)控建設(shè)聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用。重點(diǎn)公共區(qū)域視頻監(jiān)控覆蓋率達(dá)到 100%，新建、改建高清攝像機(jī)比例達(dá)到 100%；重點(diǎn)行業(yè)、領(lǐng)域的重要部位視頻監(jiān)控覆蓋率達(dá)到 100%，逐步增加高清攝像機(jī)的新建、改建數(shù)量；重點(diǎn)公共區(qū)域視頻監(jiān)控聯(lián)網(wǎng)率達(dá)到 100%；重點(diǎn)行業(yè)、領(lǐng)域涉及公共區(qū)域的視頻圖像資源聯(lián)網(wǎng)率達(dá)到 100%。因此，我國公共安全視頻監(jiān)控建設(shè)對視頻智能分析的設(shè)備和技術(shù)需求都會有顯著的增長。

　　利用 GPU 等異構(gòu)計(jì)算技術(shù)進(jìn)行視頻分析是目前業(yè)界的研究熱點(diǎn)方向。GPU 是專門面向視頻和圖像處理設(shè)計(jì)的計(jì)算架構(gòu)，用于實(shí)現(xiàn)視頻分析算法可以大大提高計(jì)算的性能、降低功耗，具備非常大的技術(shù)優(yōu)勢。

　　融合了 GPU 等多種計(jì)算技術(shù)的融合計(jì)算解決方案，將在視頻編轉(zhuǎn)碼、視頻分析等領(lǐng)域得到很好的發(fā)展，具有良好的市場前景。

　　⑤ 大數(shù)據(jù)應(yīng)用的發(fā)展促進(jìn)融合計(jì)算的需求

　　隨著全球范圍內(nèi)個(gè)人電腦、智能手機(jī)等設(shè)備的普及和新興市場內(nèi)不斷增長的互聯(lián)網(wǎng)訪問量，以及監(jiān)控?cái)z像機(jī)或智能電表等設(shè)備產(chǎn)生的數(shù)據(jù)激增，全球數(shù)據(jù)規(guī)模呈現(xiàn)爆發(fā)式增長，同時(shí)，也帶動(dòng)了大數(shù)據(jù)技術(shù)和服務(wù)市場的發(fā)展。全球大數(shù)據(jù)技術(shù)和服務(wù)市場將在未來幾年保持 31.7%的年復(fù)合增長率，2016 年的總規(guī)模有望達(dá)到 238 億美元。

　　大數(shù)據(jù)處理需要海量的數(shù)據(jù)存儲空間、并且需要頻繁高速的對存儲數(shù)據(jù)進(jìn)行訪問，存儲與計(jì)算單元之間需要緊密結(jié)合，以盡可能提升存儲訪問性能，滿足大數(shù)據(jù)處理對于存儲的高帶寬、低延遲要求。另外，很多應(yīng)用在數(shù)據(jù)的不同處理階段，需要多種計(jì)算技術(shù)進(jìn)行輔助和加速，例如，結(jié)合 FPGA 等硬件加速單元，對于數(shù)據(jù)壓縮解壓縮、數(shù)據(jù)排序和查找等功能進(jìn)行硬件加速等。因此，在很多場景下，都需要巧妙集成并平衡各種處理資源的融合計(jì)算平臺來應(yīng)對。通過將不同計(jì)算技術(shù)融合在一起，可以成為面向細(xì)分大數(shù)據(jù)應(yīng)用的優(yōu)化平臺，隨著大數(shù)據(jù)應(yīng)用的發(fā)展，這類產(chǎn)品將具有很大的市場空間。