(1)全球市场
现代工业对控制系统的可扩展性、可管理性和易用性提出了越来越高的要求,促使常规控制系统逐渐被以嵌入式计算机为核心的计算控制系统所替代。嵌入式计算机正不断渗透各个行业,目前各种各样的新型嵌入式计算机在应用数量上已经远远超过通用计算机。
同传统的通用计算机不同,嵌入式计算机通常面向特定应用领域,根据应用需求定制开发,并随着智能化产品的普遍需求渗透到各行各业。近年来,通讯、信息电器、医疗、重点领域等行业巨大的智能化装备需求拉动了嵌入式计算机的发展。
根据 Transparency Market Research《嵌入式市场—2015-2021 年全球行业分析、容量、份额、增长、趋势以及预测》报告显示,到 2021 年全球嵌入式系统市场容量预计将达 2,331 亿美元,并预计到 2027 年,嵌入式系统的全球市场将增长到 3,383.4 亿美元,继续保持稳定增长态势。
全球范围内对符合要求和精确运作的先进设备,以及对多核技术处理器和嵌入式图形的需求日益增加,推动了嵌入式计算机行业整体市场的增长。
同时,全球范围内,重点领域行业巨大的智能化装备需求拉动了嵌入式计算机市场的增长,根据 Global Industry Analysts 公司发布的重点领域使用嵌入式系统的全球市场报告,全球重点领域使用嵌入式系统的市场规模预计将从 2020年的 1,019 亿美元增至 2027年的 2,380 亿美元,年均复合增长率为 12.9%。
近十年来,嵌入式计算机相关技术得到了飞速的发展:微处理器从 8 位到16 位、32 位甚至 64 位,从支持单一品种的 CPU 芯片到支持多品种的,从单一内核到除了内核外还提供其他功能模块(如文件系统、TCP/IP 网络系统、窗口图形系统等),并形成了包括嵌入式操作系统、中间件在内的嵌入式软件体系。硬件技术的进步也推动了嵌入式系统软件向运行速度更快、支持功能更强、应用开发更便捷的方向不断发展。而 SOC 技术的出现则进一步促进了嵌入式软件与硬件系统的融合嵌入。
SOC 被称为系统级芯片或单一芯片系统,是指将完整系统集成在一款电路芯片上,其中包含有嵌入式软件的全部内容。SOC 技术改变了传统嵌入式系统的设计观念,是微电子技术发展的一个新的里程碑,并已成为当今超大规模 IC 的发展趋势,为 IC 产业提供前所未有的广阔市场和发展机遇。
随着嵌入式计算机应用的不断深入和产业化程度的不断提升,新的应用环境和产业化需求对嵌入式计算机提出了更加严格的要求。在新需求的推动下,嵌入式计算机操作系统内核不仅需要具有微型化、高实时性等基本特征,还将向高可靠性、自适应性、构件组件化方向发展,支撑开发环境也将更加集成化、自动化、人性化。
(2)中国市场
中国的嵌入式计算机行业在政府的重视与扶植、信息产业与传统产业的融合机遇、中国制造业的良好基础等外部条件的影响下面临着良好的发展环境与机遇。在我国嵌入式行业发展过程中,政府已充分认识到它对社会各个应用领域的发展所起到的重要作用,并在政策、资金等方面给予了大力支持。近年来,国务院、国家发改委、科技部、商务部等多个部门陆续颁布实施的行业政策与规划,已将嵌入式计算机产业作为国家重点发展的产业之一。目前,嵌入式计算机的研制和应用已经成为我国信息化带动工业化、工业化促进信息化发展的新的国民经济增长点。
根据思瀚统计,2020 年中国嵌入式系统行业市场规模为 6,446亿元人民币,2021-2025 年我国嵌入式系统市场规模年复合增长率将达 21%。嵌入式技术作为智能终端产品核心已经渗透到了社会的各个领域和人们的生活,随着我国现代化建设进程的持续推进以及物联网的到来,嵌入式技术将在下游领域得到更广泛使用,其未来市场规模也将同步增加。
我国嵌入式系统应用快速发展有以下原因:首先,伴随着芯片技术的发展,单个芯片已经具有比以前更强的处理能力,从而使得在单个芯片中集成多种接口成为可能;其次,为满足下游应用的需要,产品在稳定性、成本、更新换代等方面的要求进一步提高,使得嵌入式计算机在下游产品中的应用变得更为广泛,逐渐成为关注的焦点。未来嵌入式系统将会进一步走进产业的多个领域,并成为推动整个产业发展的重要力量。
我国嵌入式计算机应用行业分布广泛,下游行业包括工业控制、消费电子、通信设备、国家重点领域电子、安防监控等。随着我国各行业技术的更新迭代发展,信息化浪潮将带动大数据、云计算等电子信息行业得到进一步发展,相关各类智能终端设备的需求也将进一步释放。嵌入式技术作为智能终端设备的核心技术之一,将被应用到更多领域。