在资讯产品琳琅满目的IA时代，各式各样的商品及功能让人目不暇给，未来强调通讯功能，上网、多媒体影音娱乐等新型态的智慧型手持式装置，将在资讯市场中有卓越的成长，渐成资讯载具的主流。 IA产品的新兴应用与无穷的潜力为不仅为产业注入了源源不绝的动能与活力，更将使人们的生活展现出不同于以往的风貌。而这波21世纪新兴资讯革命与过去PC发展历程最大的不同，即是以使用者为中心，厂商需依其使用情境与目的设计便利性的功能。

基于IA产品的使用者需求导向特性，居产品灵魂角色的嵌入式微处理器除了必须在效能、耗电及成本上取得最佳平衡，尚须在多媒体、影像绘图、网路通讯、电源管理等专门技术的支援与整合权衡重要性与必要性。不同于PC，IA产品为封闭性的架构，扩充性有限，因之在面对宽频通讯、无线传输、多媒体影像处理等各种功能与标准的选择时，在产品设计阶段即需厘清消费者的使用习性及需求，以决定产品规格，而负责资料撷取、讯号处理及控制的微处理器（MPU）便扮演整个系统运作的灵魂角色。微处理器系以算数逻辑单元（Arithmatic Logical Unit：ALU）以及控制单元为主的晶片，同时亦可包含逻辑设计与cache。加上记忆体、周边输出／输入介面、中断处理及指令集连结的功能，便形成微控制器（MCU），构成完整的微电脑架构。

过去传统的嵌入式处理器架构不外乎x86与RISC，然IA终端产品功能日益复杂，规格不一而足，而智慧型手持式装置又有耗电的考量与与多功能的趋势，促使嵌入式微处理器的设计面临价格、功能与功率三方面的挑战。为了经济上的效应，嵌入式微处理器晶片设计上的 「reuse」 便相当重要。同时，系统产品端对减少BOM的项目、降低耗电与轻薄短小的需求更加速了晶片整合设计的脚步。而随着嵌入式产品的应用与功能皆走向多样化，微处理器与作业系统、网路服务提供者及系统产品设计的关系也密不可分，因此，造就了许多跨产业的合作契机与市场机会。以下我们将就嵌入式微处理器在IA领域的发展，与新兴进入者的机会与挑战讨论之。

IA 产品的趋势将主导晶片设计发展

IA产品发展迄今，所诉求的就是以消费者使用为中心、低价化，同时为使用者在便利性、多功能与应用服务的载具。由(图一)，可发现未来新兴IA资讯产品成长的重点会在以家庭娱乐为主的Digital STB、游戏机，以及手持式装置如：PDA、Smart Phone等。而无论使用的情境是stationary是可携式产品或非可携式，在功能上，强调通讯与多媒体的支援，将是IA产品的共通性。如(图二)，为了满足宽频上网的需求，家庭娱乐的中枢－Digital STB或是游戏机，必须具备Ethernet等通讯的功能；而为了达到频宽的有效利用，影像解压缩与压缩技术更是在大量影音传输时所必备的；此外，对强调个人用的消费性电子产品而言，短距离无线传输技术，如Bluetooth、IEEE 802.11的built-in也不可或缺。然而市场需求与晶片提供者之间常常存在着产品设计差异化、time-to-market vs. 晶片设计周期、产品多功能整合vs. 低成本的等矛盾的两难，使得居于IA产品应用核心与整体设备运作中枢的嵌入式微处理器，更加强调整合与跨领域的合作，也因此吸引了许多厂商相继投入，因此，我们认为，不论从技术的发展或最终产品的特性，甚至使用者需求等角度观之，嵌入式微处理器皆为SoC的最佳舞台。

《图一 各种IA产品的未来成长趋势（单位：千台）〈数据源：资策会MIC，2002年12月〉》

《图二 不同类型IA产品共同的诉求〈数据源：资策会MIC，2002年12月〉》

IA用嵌入式微处理器吸引不同类型经营者投入

领导厂商皆为IDM大厂

在众多non-PC应用的嵌入式微处理器中，32-bit为最大宗，如(图三)。而其中又以Motorola、Hitachi、IBM、Intel、NEC这些IDM 晶片大厂为主要的提供者。尽管如此，我们从这些大厂的市场占有率中可发现，在PC领域中由Intel一家独占鳌头的现象并不存在，没有一家厂商可以主导整个嵌入式微处理器领域，如(表一)，除了前五大厂商外，其他厂商都占不到5％，同时这些晶片大厂除了本身有的许多SIP与MPU Core外，也会向3rd-party 厂商授权MPU Core 以扩大应用基础，如ARM Core在手持式装置的应用已俨然成为各家共同的选择，而MIPS 核心也被广泛应用于强调绘图与娱乐效果的游戏机及STB等。

《图三 32-bit 为嵌入式微处理器主流〈数据源 Gartner，2002年〉》

在这些大厂当中，Motorola与Intel 堪称产品线最为完整的厂商，各种应用举凡垂直市场至消费电子皆有推出不同的微处理器；至于日系厂商Hitachi与NEC由于集团企业的特性与同时具有电子产品厂商的角色，所生产的晶片多为自家系统产品所使用，而随着SoC趋势下，3rd-party SIP 应用渐为市场所接受，Hitachi更把触角延伸至SIP业务，开放SH核心的授权。至于IBM的PowerPC系列晶片则着重于高性能的产品应用，如任天堂Game Cube游戏机便是采用其晶片，而home gateway也是IBM PowerPC擅长的领域。

3rd Party SIP厂商为更多厂商开启嵌入式微处理器一扇窗

事实上，如前所述，多功能的趋势促使嵌入式微处理器领域需要更多的合作与整合，而一家晶片大厂无法对所有的领域如：有线无线通讯、多媒体等技术都擅长，因此更需要借助外部厂商的合作提供完整的解决方案。以SIP为主要业务的3rd-party MPU Core 厂商的出现除了让产业疆界变的模糊，如(图四)，更使​​得提供IA用嵌入式微处理器厂商已不仅限于传统晶片大厂，专业IC设计厂商、与过去提供晶片设计后段服务、晶片logistic management的IC设计服务公司Providers，皆可藉由产业内外的合作，发展嵌入式设计平台，如(图五)。而这些嵌入式微处理器的设计平台都有一个共同的特色，就是reusable，除了结合多种输出入设计与标准外，更强调整体开发环境与软硬体测试的提供，以达到参考设计弹性化与客制化的目的。

《图四 嵌入式微处理器产业边界日益模糊〈数据源：资策会MIC，2002年12月〉》

《图五 典型参考设计平台 〈数据源：资策会MIC，2002年12月〉》

不同类型厂商切入市场

Embedded MPU 为专为特定用途之产品所设计，不论在应用与设计哲学上都与PC用的CPU大不相同，必须以系统整合与使用者为观点出发。在结合验证过的 reusable的设计平台中，借助MPU Core的提供者可帮助晶片厂商更快推出新产品，而资源的可整合性与外部厂商的支援为影响客户采用的重要关键。

基于资源整合的考量，不同类型厂商便有不同的竞争利基，如(图六)，对IDM大厂而言，鉴于过去内部拥有丰沛的SIP，顺势将企业内IC设计、制程等优势有效整合推出SoC参考设计平台当为理所当然。事实上，Intel、IBM等大厂业早已开始布局，为客户提供更完整的客制化IC设计服务。至于专业IC设计与Design Service业者，则可透过与外部厂商，如：EDA Tools Provider、Foundry、Packaging & Testing 等产业网路的合作，在IDM大厂外创造一片天空。

对提供嵌入式硬体解决方案的厂商而言，除了性能表现外，作业系统的支援更影响了其在应用市场的接受程度。尤其对设定在强调 UI 的消费性市场orientation应用，如：PDA 或 Smart Phone， Pocket PC 与Palm OS在PDA，与 Symbian于Smart Phone的地位更是难以撼动。微处理器与OS 厂商的密切合作除了有助于投入嵌入式微处理器的厂商更进一步了解 OS 技术对硬体架构的需求，更有助于拓展下游系统产品客户。而对于下游系统制造厂商而言，在共通的硬体平台与作业系统选择下，也将使研发新产品的工作更有效率。

《图六 各种类型嵌入式微处理器提供者的切入点〈数据源：资策会MIC，2002年12月〉》

《图七 各种类型嵌入式微处理器厂商优劣势〈数据源：资策会MIC，2002年12月〉》

《图八 各种嵌入式微处理器的操作系统支持〈数据源：资策会MIC，2002年12月〉》

结语

由SoC之风带来的嵌入式微处理器平台设计打破了原有产业疆界，嵌入式微处理器的供应者由IDM扩大至由fabless design house 与IC Design Service vendors，无论厂商切入点为何，立足点不同的IC提供者仍有基于原本所在位置所面对的不同hardware-software co-design，或跨产业的合作的进入障碍。对于这些嵌入式微处理器的晶片提供厂商而言，尽管无可避免的将在IA应用领域上一较长短，然而参考设计平台的风潮也促使厂商在竞争中仍存在合作空间。

因此，如何在相似的设计理念上在SIP 的整合能力、 digital/analog 电路设计与嵌入式作业系统、甚至silicon supply chain或PCB设计间环环相扣的各环节创造差异化，将会影响其市场竞争之优胜劣败。尤其是对新进入者而言，发展具利基地位的跨平台SIP，并寻求周边支援厂商如：软体业者或工具提供者的合作将有助于迈开市场的第一步。