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嵌入式计算机系统行业研究分析

来源:国泰君安 2015-11-27 09:50:00打印

作者:冯倩

一、嵌入式计算机系统的定义与特点

20世纪70年代,随着微处理器的出现,计算机发生了历史性的变化。微型机分别发展成了通用计算机和嵌入式计算机。嵌入式计算机系统的技术要求是对对象的智能化控制能力;技术发展方向是与对象系统密切相关的嵌入性能、控制能力与控制的可靠性。

与通用型计算机系统相比,嵌入式计算机系统具有以下特点:

1、嵌入式系统通常是面向特定应用的。嵌入式CPU与通用型的最大不同之处就是嵌入式CPU大多工作在为特定用户群设计的系统中,它通常都具有低功耗、体积小、集成度高等特点,能够把通用CPU中许多由板卡完成的任务集成在芯片内部,从而有利于嵌入式系统设计趋于小型化,移动能力大大增强,与网络的耦合也越来越紧密。

2、嵌入式系统是将计算机技术、半导体技术和电子技术与各个行业的具体应用相结合后的产物,是一门综合技术学科。由于空间和各种资源相对不足,嵌入式系统的硬件和软件都必须高效率地设计,量体裁衣、去除冗余,力争在同样的硅片面积上实现更高的性能,这样才能在具体应用中对处理器的选择更具有竞争力。

3、嵌入式系统和具体应用有机地结合在一起,它的升级换代也是和具体产品同步进行的,因此嵌入式系统产品一旦进入市场,就具有较长的生命周期。

4、为了提高执行速度和系统可靠性,嵌入式系统中的软件一般都固化在存储器芯片或单片机本身中,而不是存储于磁盘等载体中。

5、嵌入式系统本身不具备自举开发能力,即使设计完成以后用户通常也不能对其中的程序功能进行修改,必须有一套开发工具和环境才能进行开发。

二、嵌入式计算机系统产业链及应用领域分析

嵌入式计算机系统一般指非PC系统,有计算机功能但又不称之为计算机的设备或器材。它是以应用为中心,软硬件可裁减的,适应应用系统对功能、可靠性、成本、体积、功耗等综合性严格要求的专用计算机系统。简单地说,嵌入式系统集系统的应用软件与硬件于一体,具有软件代码小、高度自动化、响应速度快等特点,特别适合于要求实时和多任务的体系。嵌入式系统主要由嵌入式处理器、相关支撑硬件、嵌入式操作系统及应用软件系统等组成,它是可独立工作的“器件”。 嵌入式计算机系统几乎包括了生活中的所有电器设备,如掌上 pda  、移动计算设备、电视机顶盒、手机上网、数字电视、多媒体、汽车、微波炉、数字相机、家庭自动化系统、电梯、空调、安全系统、自动售货机、蜂窝式电话、消费电子设备、工业自动化仪表与医疗仪器等。

嵌入式计算机系统的硬件部分,包括处理器/微处理器、存储器及外设器件和i/o端口、图形控制器等。嵌入式计算机系统有别于一般的计算机处理系统,它不具备像硬盘那样大容量的存储介质,而大多使用闪存 (flash memory) 作为存储介质。软件部分包括操作系统软件(要求实时和多任务操作)和应用程序编程。应用程序控制着系统的运作和行为;而操作系统控制着应用程序编程与硬件的交互作用。

目前,嵌入式计算机系统已在国防、国民经济及社会生活各领域普及应用,用于企业、军队、办公室、实验室以及个人家庭等各种场所。嵌入式计算机具体应用于手机、电视机顶盒、数码相机、电视机、汽车、遥控电风扇、电子显示屏等产品当中。

三、嵌入式计算机系统行业发展政策分析

财政部、国家税务总局发布的《关于嵌入式软件增值税政策的通知》(以下简称《通知》)为嵌入式软件行业的快速发展提供了契机。为更好落实软件增值税优惠政策,促进软件产业发展,财政部、国家税务总局在2008年7月18日下发通知,在符合相关规定的情况下,增值税一般纳税人随同计算机网络、计算机硬件和机器设备等一并销售其自行开发生产的嵌入式软件,可以享受软件产品增值税优惠政策;凡不能分别核算销售额的,仍按照《财政部国家税务总局关于增值税若干政策的通知》规定,不予退税。

嵌入式软件与制造业的融合正在加速,这种融合对于中国的产业升级、转变经济增长方式都具有重要意义。这也是增值税优惠政策首选嵌入式软件的原因之一。

日前,国务院办公厅印发《2015 年全国打击侵犯知识产权和制售假冒伪劣商品工作要点》,指出健全各级政府机关软件正版化制度,开展中央企业使用正版软件检查。继“互联网+”纳入政府工作报告,政策对于软件产业的扶持力度颇大。2014年中国软件著作权登记已经突破20万件,这是继 2011年中国软件登记量超过 10 万件后,又一重大突破,表明中国软件登记量处于高速增长期。从目前来看,软件企业在此次互联网浪潮中面临脱胎换骨的历史性机遇,步入高速发展期。

在智能终端渗透率、带宽迅速提升及网络基础设施日益完善的背景下,云计算、物联网、大数据等技术具备了应用的基础,以此为铺垫,传统产业生存模式已悄然发生变化,企业级应用由线下转为线上势不可挡。嵌入式计算机系统在此次互联网浪潮中面临历史性发展机遇,有望步入高速发展期。

四、行业发展的优势与障碍

(一)行业优势:

1、政策优势:国家对嵌入式计算机系统行业采取的支持鼓励态度以及近年来的“互联网+”的政策重点更加倾向于“对嵌入式计算机系统行业尽可能提供税收优惠,给予大力支持,不断促进科技进步,同时推动“互联网+”战略布局的不断落实与推进。”这将是嵌入式计算机系统行业发展的重要机遇与转折点。

2、技术与人才优势:嵌入式计算机系统专业人才、机构以及信息技术的不断更新为行业的发展提供了基础支持。随着专业领域人才培养的不断深化,可以充分利用“互联网+”助力进一步拓展规模、创新经营模式。

3、市场需求优势:嵌入式系统的市场是巨大的,市场需求是嵌入式系统产业化发展的巨大推动力。嵌入式计算机系统的发展为几乎所有的电子设备注入了新的活力。由于迅速发展的Internet 和非常廉价的微处理器的出现,嵌入式系统将在我们的日常生活里形成一个更大的应用领域,消费电子、交通运输/汽车、电信服务/网络工业等方面都在强劲的增长,与此适应,嵌入式家算计系统将继续保持迅速的增长。

(二)发展障碍

1、自主知识产权技术相对薄弱,竞争力有待提高。从整体市场来看,目前国外产品的市场份额明显高于国内产品。同样,由于我国在嵌入式计算机系统方面起步较晚,我国厂商目前还不具备与国外厂商竞争的实力。所以在自有知识产权技术研究方面,需要进一步深入研发与创新,不断提高竞争力。

2、复合型人才短缺。 嵌入式计算机系统人才队伍的优劣将直接关系到未来嵌入式产业的可持续发展进程。嵌入式计算机系统产品是横跨软件和硬件的技术成果,并且其应用领域非常广泛,对其所需人才的要求比较高,不但要掌握相应的技术还要具备很强的技术转化为应用的能力。目前,我国嵌入式计算机系统复合型人才基数小、队伍不稳定,缺口较大。要解决这一问题,一方面要引进,另一方面要大力培养,通过良好的激励机制,建立起稳定、专业化的嵌入式软件人才队伍。

3、伴随技术升级和产业发展的新问题的不断出现。随着产品更新加快,部分产品售后服务跟不上技术发展步伐的问题日益突出,基础产品标准不统一也对市场规范和环境发展造成一定的冲击。嵌入式计算机系统产品,对企业营销思路和行业监管模式提出了新的课题,随着产业融合趋势加快,大型运营商和渠道商不断介入制造业,使国内嵌入式计算机系统企业面临与市场关系割裂的格局。   

4、资本规模障碍:嵌入式计算机系统行业既是技术密集型行业,也是资本密集型行业。各企业在研发过程中需要一定的研发经费,配备相应的研发人员与高精端的测算仪器与设备,并且在品牌培育、渠道建设、学术科研以及人才培养等方面都需要持续的资金投入,这要求进入者必须具备充足的资本规模实力。

 

 

 

 

 


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