2020年伊始，一場突如其來的新冠疫情爆發，讓人們生產和生活方式發生了巨大的變化，催生遠程辦公、智能生產、智慧零售、智慧城市和智慧健康蓬勃發展，大數據和人工智能（AI）在疫情追蹤上發揮關鍵性作用，疫情讓物聯網（IoT）勢頭猛增。另外一個方面，政府將IoT納入國家新基建的重要組成部分，定義為未來數字經濟的基礎設施。IoT和AI將引領嵌入式系統走向智能物聯網（AIoT）。

人工智能落地、嵌入式系統唱主角

從電子信息產業趨勢看，以自動駕駛、智能機器人和智慧安防為代表的AIoT正在成為新一輪科技創新制高點。5G布置將大大提升端側智能，助力AIoT 發展。云端AI在向邊緣AI和端側AI 演進的路線愈來愈清晰，嵌入式系統正在成為AI落地的重要承載平臺。

背靠云計算的“算力”，IoT帶來的“大數據”和超智慧AI的“算法”，三大要素匯集到AI芯片，將成為新一代嵌入式系統的靈魂。針對嵌入式系統開發高效低耗AI 芯片，尤其是SoC 型的AI芯片將繼續是2021年處理器芯片設計的熱點。

ARM 在高端嵌入式AI 處理器上占據優勢，RISC-V在低端 IoT芯片已有所收獲，最近新品不斷推出，中端成為雙方博弈主要戰場。ARM 推出了Cortex-M55，M55增加一個 AI Helium技術，該技術可用于Cortex-M內核的M-Profile矢量擴展，為其提供高達15倍的機器學習性能和高達5倍的信號處理能力，M55是一款為AI/ ML設計的內核。2020年Arm中國自主研發的神經網絡處理IP- 周易AIPU，全志已有基于周易的R329AI芯片發布。

2021年RISC-V 陣營的RV64 內核處理器會有更多的芯片亮相，全志基于玄鐵C906的RV64芯片，可運行Debian Linux系統。嘉楠科技第二代AI芯片K510投片，算力3TOPS功耗僅3W，瞄準中高端AI市場。芯來科技最近也首發了900系列64位RISC-V IP，該IP針對高性能嵌入式和實時控制處理器市場。

嵌入式AI市場，選擇何種AI 芯片，不僅要看芯片本身，更要看軟件和生態環境。目前，GPU 在通用AI訓練上占據優勢，而SoC在嵌入式端側推理上更為常見，國產芯片這個領域有一定優勢，2021年將有更多的SoC AI芯片進入市場。

32位MCU提速、國產芯片步入快車道

2020年32位MCU需求旺盛，傳統的8位MCU正在被性能更高、存儲容量更大、外設更多、價格便宜的國產32 MCU 替代。以靈動和航順為代表國產MCU企業的M0內核芯片勢頭正旺。歐美的疫情反復，芯片產能減少，國外芯片交貨大大延遲，價格上漲，而全球消費和健康電子產品需求不降反升；風云突變的國際政經環境，使得國產芯片獲得了產業界廣泛接受和政策的支持，這些都讓國產MCU 步入發展的快車道。兆易創新GD32 MCU已有 28個產品系列370余款產品型號提供了廣泛的覆蓋度，滿足全球2萬多家客戶不同的開發設計需求，自2013年問世累計5億出貨量。

樂鑫科技CEO張瑞安在騰訊物聯網論壇指出2021年ESP32 IoT MCU兩個方向：一是ESP32-S該芯片內置AI加速器，適合于應用場景復雜，智能化程到更高的產品設計；二是ESP32-C，該芯片基于RISC-V內核，保證RF和安全基礎上，成本大幅度降低，滿足各類基本IoT產業需求。以樂鑫在全球200多國家數以億計的產品基礎，這個市場趨勢判斷應該是準確的。

以樂鑫、芯海、華大和天健為代表的國產MCU在IoT、信號鏈和電機MCU的興起，芯旺微在汽車MCU市場深耕，極海和國民在工業和安全MCU的初試，讓中國企業在擅長的應用為導向的市場上，繼續成本優勢的地位之后，向歐美企業主導的工業市場進軍。當然最后比拼的結果，還是看MCU企業設計實力和長期角逐的耐力。

開發者生態一直是國產MCU的短板，發展自己的生態系統是國產MCU 走出價格競爭漩渦，走向世界市場的陽光之路。隨著國產軟件和操作系統的崛起，中國走出疫情恢復正常的生產生活，國際產業界看好中國MCU企業發展勢頭，2021年將是國產MCU生態建設紅紅火火的一年。

物聯網操作系統風再起、云再涌

騰訊推出物聯網終端操作系統 TencentOS tiny，中國移動推出輕量級的物聯網操作系統OneOS,微軟推出Azure RTOS，小米推出物聯網軟件平臺小米Vela，Google的Fuchsia OS也在做著各種云、邊、端的技術調整和創新。各家IT巨頭都試圖通過軟硬件結合帶來的連貫用戶體驗，打通從服務器、桌面、移動端、物聯網的整個AIoT產業生態。

2020年中美關系的巨大變化帶來很多不確定因素，華為逐步推出各款鴻蒙操作系統（0S）。2020年底，華為按計劃發布鴻蒙OS手機測試版（坊間稱為富鴻蒙），這說明華為在手機OS積累已久，順利的話，可以立竿見影看到效果。物聯網端鴻蒙OS（坊間稱為輕鴻蒙），部分代碼開源，圍繞鴻蒙的IoT生態建設可不是一朝一夕之功。鴻蒙OS強調的“一次開發，多端部署”，比如手機開發后直接部署在智能手表和智能電視或者智慧屏這兩個平臺上。華為利用OS軟件的分布式和設備虛擬化特性，實現基于鴻蒙OS的智能化環境，就已經可以給產業界帶來示范性作用，或許大家不必太在意鴻蒙OS內核本身。

2021年圍繞AIoT的物聯網操作系統將在車聯網、智能駕駛、智能家居和可穿戴設備領域發力，RT-Thread 開源了微內核的RT-Thread Smart，希望借此進入汽車電子市場，在2020年底的RT-Thread開發者大會上發布了澎心可穿戴OS，更可謂是生逢其時頗受好評。老牌的RTOS公司 QNX在中科創達年會上展示了QNX hypervisior+ Android 量產車型的儀表盤實物，這讓國內同行有機會近距離了解QNX 。微內核、虛擬化、分布式、安全性、多核異構等技術是未來智能物聯網操作系統（AIoT）技術演進的重要方向。

結語

北極光創投創始管理合伙人在WISE2020 新經濟之王大會主題演講中說，“中國最強的優勢就是軟件和硬件的結合，硬件產業鏈+軟件快速迭代的能力，使得中國軟硬結合，無論是消費類還是企服類企業，都會在全世界具有非常強的競爭力”。嵌入式系統是典型軟硬結合技術和產品，在全球，嵌入式系統有著廣泛生態基礎和創新基因，嵌入式系統即可以幫助新技術落地，還能賦能傳統產業升級換代。

有人說三張互聯網反壟斷罰單，宣告一個時代終結，但互聯網巨頭拓荒IoT市場的步伐看不到任何減慢的跡象。在錯綜復雜的2021年，傳統嵌入式與物聯網產業面臨巨大的挑戰。從芯片-模組-板卡-軟件-設備-系統的整個產業鏈每個環節均應該提升自身的價值，創新與標準是有力武器。邊緣與端側AI 就是很好的一個案例，讓AI落地在端側，這可以大大加重嵌入式與物聯網設備的價值。打造IoT與AI標準，建立和互聯網巨頭的互信通道，探索與大象共舞之道是2021年嵌入式與物聯網產業界應該思考與行動的課題。

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