姓名：楊若婷? ? ? 學(xué)號：19020100322

學(xué)院：電子工程學(xué)院

以下文章來源于：https://blog.csdn.net/L_0x0b/article/details/106497327

【嵌牛導(dǎo)讀】：但對于電腦和手機(jī)是否屬于嵌入式設(shè)備，網(wǎng)上的討論比較多，說法比較多，疑惑也比較多。這篇文章我就想聊聊這個話題。（行文中為了保持通俗易懂，部分比喻與說法難免不甚嚴(yán)謹(jǐn)。若是有特別荒謬的原則性錯誤，望斧正。）

【嵌牛鼻子】：PC 手機(jī) 嵌入式設(shè)備

【嵌牛提問】：通用計算機(jī)（PC）和手機(jī)是否屬于嵌入式設(shè)備？

【嵌牛正文】：

我們身邊的很大一部分電子產(chǎn)品，其實(shí)都可以稱之為嵌入式設(shè)備。除去一些簡單的收音機(jī)，普通的耳機(jī)和音響，普通充電插座，功能單一的讀卡器U盤之類的，較為簡單的不帶控制功能的產(chǎn)品外。它們可以可以稱為電子產(chǎn)品，但不屬于嵌入式。普通電子產(chǎn)品和嵌入式設(shè)備可以通過“是否帶可編程的控制芯片”來進(jìn)行區(qū)分。（在這里的“可編程控制芯片”有個更專業(yè)的名稱叫做“嵌入式芯片”，關(guān)于“嵌入式芯片”可以看我的另外一篇博客）

《嵌入式芯片與通用芯片（當(dāng)前世界的芯片格局）-雜談》

https://blog.csdn.net/L_0x0b/article/details/107361944

但對于電腦和手機(jī)是否屬于嵌入式設(shè)備，網(wǎng)上的討論比較多，說法比較多，疑惑也比較多。這篇文章我就想聊聊這個話題。（行文中為了保持通俗易懂，部分比喻與說法難免不甚嚴(yán)謹(jǐn)。若是有特別荒謬的原則性錯誤，望斧正。）

在這里有很大一部分觀點(diǎn)認(rèn)為電腦和手機(jī)不屬于嵌入式設(shè)備的范疇，關(guān)于這點(diǎn)我持保留意見，電腦和手機(jī)雖然和傳統(tǒng)意義上的嵌入式設(shè)備確實(shí)不太一致，但其本質(zhì)我覺得還是一樣的。我們拋開手機(jī)先看看電腦與嵌入式的關(guān)系。僅從硬件的角度來看，電腦和一些嵌入式設(shè)備并沒有區(qū)別，電腦的CPU，GPU，內(nèi)存，硬盤。在一些高端的嵌入式設(shè)備如汽車的控制儀，智能電視的電路板，大型無人機(jī)的電路板里面也都有，僅是容量大小的區(qū)別而已。若從軟件層面來區(qū)分也不可行，Windows和嵌入式的Linux系統(tǒng)并沒有本質(zhì)區(qū)別，均由硬件接口層（驅(qū)動），根文件系統(tǒng)，啟動引導(dǎo)，標(biāo)準(zhǔn)庫，應(yīng)用程序，進(jìn)程和內(nèi)存管理器，控制臺（shell），以及可有可無的界面系統(tǒng)等部分組成?；谝陨嫌^點(diǎn)，我認(rèn)為電腦和手機(jī)從本質(zhì)上看也是嵌入式產(chǎn)品。

好吧，我編不下去了，我攤牌了。上面的這些觀點(diǎn)是我之前和一個朋友在爭論的時候所持的，雖然最后戰(zhàn)了個五五開，各自保留了意見。但后來我深入了解之后，才發(fā)現(xiàn)我錯了。電腦確實(shí)不屬于嵌入式，我前面的分析總體來言并沒有太大問題，但卻漏了一些關(guān)鍵的東西。

雖然說電腦和嵌入式設(shè)備從本質(zhì)來看是一樣的。但若去看“嵌入式”這個名詞的定義，就會發(fā)現(xiàn)其實(shí)它們根本就是在描述兩種不同的東西。

一般認(rèn)為嵌入式的定義離不開“裁剪”，“功耗”，“可靠”，“專用”等名詞（需要說明的是，嵌入式的定義并不僅僅是這四個，這四個只是我個人認(rèn)為比較關(guān)鍵的定義而已），而這些都不能用來描述電腦。

我逐個分析一下：

裁剪：其實(shí)不太嚴(yán)謹(jǐn)?shù)恼f，你可以認(rèn)為嵌入式設(shè)備是通過裁剪電腦得來的。這里的裁剪包括芯片和外圍硬件以及系統(tǒng)三方面。不同嵌入式產(chǎn)品僅在于裁剪的程度不同而已。像智能電視就裁的比較少，外圍硬件方面僅裁剪掉了部分內(nèi)存和硬盤容量，裁掉了大部分用不上的接口而已，但像一些低端一點(diǎn)的如門禁系統(tǒng)，就是裁掉了GPU，系統(tǒng)方面裁掉了操作系統(tǒng)，芯片方面裁掉了大部分內(nèi)存和硬盤容量（亦或者使用一些其他存儲介質(zhì)如EPROM、E2PROM或閃存（Flash Memory）來替代），以及裁掉了大量接口等。（居于芯片的裁剪常見的芯片又分為“通用芯片”和“嵌入式芯片”）

而對于一個嵌入式設(shè)備的裁剪，能夠有效的控制該嵌入式產(chǎn)品的成本，而成本的把控對于嵌入式設(shè)備來說至關(guān)重要，這直接決定了該產(chǎn)品商業(yè)化了之后在市場上的競爭性。有些時候?yàn)榱丝刂瞥杀竟こ處煏母鱾€方面進(jìn)行壓縮，如制版材料、制作工藝、元器件材料、參數(shù)規(guī)格、容量大小等。

而電腦就沒有裁剪的概念了，電腦是一個產(chǎn)品，它不具有裁剪性，一個電腦正常工作就需要那幾個硬件，一個也裁不了。

更有甚者，會通過使用一些非常規(guī)的方式降低成本，如超頻倍頻等，通過調(diào)節(jié)控制芯片的時鐘頻率超過芯片廠家建議的額定頻率，以達(dá)到提升芯片性能以低成本芯片實(shí)現(xiàn)高成本芯片同等功能的目的。但由此也會出現(xiàn)設(shè)備不穩(wěn)定以及功耗增加等潛在風(fēng)險。

功耗：嵌入式設(shè)備有很多是需要長時間運(yùn)行的，像監(jiān)控設(shè)備，像一些機(jī)房的機(jī)器人設(shè)備，像門禁系統(tǒng)這些，除非特殊情況，否則幾乎不會關(guān)機(jī)。同時也有很大一部分嵌入式設(shè)備是通過使用移動電源來工作的，功耗的高低往往直接決定了該設(shè)備的使用時間，例如一些藍(lán)牙音響的使用時間，無人機(jī)的使用時間，手機(jī)的使用時間，智能手環(huán)的使用時間。而這些往往也是一個嵌入式產(chǎn)品商業(yè)化的重要因素，所以一個嵌入式設(shè)備對于功耗的把控是比較嚴(yán)格的。

而電腦往往沒有這方面的顧慮，也有例外筆記本電腦為了最求長時間續(xù)航，有時也會考慮功耗這一塊的問題，但臺式電腦就不會去考慮了，電腦考慮更多的往往是高功耗下面的散熱問題。

可靠（安全）：嵌入式設(shè)備有一部分是需要運(yùn)行在一些工業(yè)鄰域，航空領(lǐng)域以及高溫高壓、潮濕、高磁等環(huán)境。這就要求嵌入式設(shè)備在硬件開發(fā)設(shè)計的時候就考慮到這些環(huán)境有可能帶來的影響，嵌入式芯片生產(chǎn)廠家在設(shè)計芯片時也會考慮到同等情況。而且在軟件方面往往會選擇版本較低穩(wěn)定性較高的系統(tǒng)以及軟件開發(fā)庫，并且在程序開發(fā)時充分考慮測試各種情況后再下載到硬件上面進(jìn)行生產(chǎn)。因?yàn)樵谀承┼徲?，一個嵌入式產(chǎn)品的突然奔潰和停止工作，往往會造成重大經(jīng)濟(jì)損失甚至生命安全事故。故部分嵌入式設(shè)備存在對于可靠性的嚴(yán)格要求。

而電腦方面對于可靠性沒有那么大的要求。

專用：嵌入式設(shè)備的專用性也比較容易理解，這主要體現(xiàn)在軟件層面。大部分嵌入式設(shè)備的軟件程序復(fù)雜程度都不會太高，一些簡單的嵌入式設(shè)備甚至整個產(chǎn)品的軟件部分僅需要一個嵌入式軟件工程即可獨(dú)立完成。嵌入式軟件程序功能較單一、專用并不是由于開發(fā)語言和開發(fā)環(huán)境等限制的（部分嵌入式開發(fā)也用C++/Java等高級語言，同樣能寫出復(fù)雜程度很高的軟件），而是由于嵌入式產(chǎn)品的應(yīng)用范圍及需求決定的，一般情況下我們并不需要電冰箱具備播放電視的功能，也不需要遙控飛機(jī)有洗衣服的功能。而且嵌入式設(shè)備軟件功能的單一性也由芯片成本、性能以及功耗等決定。

其次嵌入式設(shè)備的專用性還體現(xiàn)在用戶的可選擇性上面，由于幾乎所有嵌入式設(shè)備的軟件功能都是設(shè)備出廠階段即已經(jīng)下載固化到硬件中去的，而且很多產(chǎn)品軟件和硬件是緊密結(jié)合的，軟件的升級換代一般也是和具體硬件產(chǎn)品同步進(jìn)行。具體的嵌入式產(chǎn)品只能實(shí)現(xiàn)特定的功能，用戶的可選擇空間不大，洗衣機(jī)只能用來洗衣服，電視機(jī)也只能用來看電視。（當(dāng)然現(xiàn)在的部分智能電視也可以用來看在線電影，玩游戲等，這其實(shí)是相當(dāng)于一個智能手機(jī)甚至連系統(tǒng)都是用的Android，所以完全可以把它當(dāng)作手機(jī)來講。關(guān)于手機(jī)我后面再討論）

專用性在硬件方面也體現(xiàn)在芯片的專用性上面，電腦使用的芯片是通用芯片，這有區(qū)別與嵌入式產(chǎn)品使用的嵌入式芯片。所以嵌入式的專用性較強(qiáng)。

而在電腦端由于其軟件生態(tài)的龐大與多元性，使得用戶的可選擇性大大增加。用戶拿到一臺新電腦想要玩游戲可以去下載安裝游戲軟件，想要搞開發(fā)可以去下載安裝專業(yè)領(lǐng)域的軟件，想要看電影電視劇可以去下載安裝影視軟件，且大部分的軟件均可實(shí)現(xiàn)在線升級而無需處理與硬件環(huán)境之間的關(guān)系，硬件關(guān)系由系統(tǒng)處理并向應(yīng)用層提供統(tǒng)一接口。所以電腦的生產(chǎn)之初并不指定電腦能用來干什么，電腦能處理的事情由其龐大的軟件生態(tài)來決定，用電腦來干什么由用戶決定，所以其通用程度遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于嵌入式產(chǎn)品。

所以區(qū)分電腦與嵌入式的，或許僅僅只是嵌入式的定義而已。事實(shí)上最初定義嵌入式的目的就是專門為了定義了一個范圍把電腦排除出去。既然是專門定義了嵌入式這個名詞把電腦排除出去，那又怎么還能說電腦屬于嵌入式呢？

上面已經(jīng)分析完嵌入式的定義了，也區(qū)分開電腦和嵌入式了。那么接下來我們來聊一下我前面提到的手機(jī)以及最近幾年出現(xiàn)的智能電視等多媒體電子產(chǎn)品。

遺憾的說，對于這個問題我也沒法給出準(zhǔn)確的答復(fù)。事實(shí)上對于手機(jī)是否屬于嵌入式設(shè)備業(yè)界的定義也很模糊，仍舊沒有統(tǒng)一的說法（需要說明的是，本文所指的手機(jī)均為“智能手機(jī)”，只具有打電話和發(fā)短信等功能而用戶無法自行擴(kuò)展的“功能機(jī)”明確歸類為嵌入式設(shè)備）但大部分觀點(diǎn)認(rèn)為手機(jī)仍舊屬于嵌入式設(shè)備的范圍，雖然手機(jī)在嵌入式定義中的專用性上面并不準(zhǔn)確，這也是由于手機(jī)端龐大的軟件生態(tài)決定的（軟件生態(tài)其實(shí)可以簡單的理解為應(yīng)用市場）。但手機(jī)仍然擁有嵌入式定義中的“裁剪”，“功耗”，“可靠”等方面的屬性。所以其既可以說是嵌入式設(shè)備但又不完全符合嵌入式的特征。

造成手機(jī)界定模糊的原因個人觀點(diǎn)這其實(shí)是歷史遺留的問題，從歷史的時間線來看，先是有了電腦，然后從電腦中劃分出一個領(lǐng)域定義為嵌入式，最后又出現(xiàn)了智能手機(jī)。由于智能手機(jī)同時具備嵌入式和電腦的部分特征，我們很難用一個舊的定義來界定一個新的東西，這就是導(dǎo)致手機(jī)界限模糊的根本原因。非要界定的話只能修改嵌入式的定義把手機(jī)包含進(jìn)來或者剔除出去（這可能也是網(wǎng)上對于嵌入式的定義較為模糊的原因），否則手機(jī)只能作為一個特例存在。

后來我在查找資料的時候，偶然看到這么一篇文檔。從未看到有人能把嵌入式這個名詞闡述的如此清楚。

《論嵌入式的發(fā)展歷史、現(xiàn)狀及未來發(fā)展前景》

https://wenwen.sogou.com/z/q709946776.htm

然后我找到了上面文章的出處，節(jié)選自下面兩篇文章（我能找到時間最早的）。

《嵌入式系統(tǒng)定義和發(fā)展歷史（轉(zhuǎn)貼）》

https://www.cnblogs.com/itest/articles/801385.html

《嵌入式系統(tǒng)的現(xiàn)狀及發(fā)展前景》

https://wenku.baidu.com/view/33918a106c175f0e7cd13718.html

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