嵌入式系统开发团队工作量的不断增加，意味着软件代码、硬件和硬件IP的重复使用日益成为常态，开发板在嵌入式设计中的使用也越来越广泛。这是我们最新的2023年嵌入式调查的结果之一。
硬件和软件的重复使用正在成为嵌入式系统开发的常态。(来源：embedded.com/AspenCore Media)
自20世纪90年代初以来，嵌入式市场调查一直在跟踪嵌入式系统发展的趋势。上一次调查是在2019年，随后由于疫情而错过了几年。由embedded.com制作并由我们的母公司AspenCore Media发布的最新2023年调查报告分为三个关键部分：嵌入式开发环境、操作系统、微处理器/微控制器/FPGA及设计工具。就应用而言，嵌入式项目的目标范围很广，大多倾向于围绕工业自动化及仪器仪表、物联网、通信和汽车，这些项目尤为关注性能、连接性、能效和信号处理。
嵌入式项目的目标范围很广，大多倾向于围绕工业自动化及仪器仪表、物联网、通信和汽车。(来源：embedded.com/AspenCore Media)
最紧迫的设计挑战是围绕着满足性能规格，选择合适的处理器和测试/调试，以及安全、安防和电源管理。超过三分之一的嵌入式设计结合了无线功能，近三分之一的嵌入式设计全部或部分用于物联网应用，其中大部分用于传感器驱动、工业或移动通信。在安全方面，IP盗窃、产品篡改和非法复制是主要的安全问题，特别是对于大型OEM而言。
围绕着人工智能的持续炒作，反映在了今年早些时候进行的一项调查中：嵌入式人工智能和机器学习吸引了相当多的关注，其次是嵌入式视觉和语言功能。特别一提的是，六分之一的受访者正在从事含有人工智能的嵌入式项目。
嵌入式人工智能和机器学习引起了广泛关注，其次是嵌入式视觉和语言功能。(来源：embedded.com/AspenCore Media)
调查中，大多数嵌入式开发人员都从事与软件或固件相关的活动(无论是编写、测试、调试，还是与硬件的协同设计或集成)。事实上，软件占据了绝大部分的开发劳动力资源——与前几期的调查相比更是如此。
对于软件开发来说，C和C++仍然在软件编程语言中占主导地位。这种对C语言的偏好在北美以外的地区和经验丰富的嵌入式设计人员中尤其明显，而早期职业的嵌入式开发人员相比他们的老同事则更倾向于使用ADA或Java。
大多数嵌入式项目都依赖于某种形式的操作系统。在最流行的操作系统中，嵌入式Linux和FreeRTOS位居榜首，其次是Ubuntu、Debian、Android和RTX，最后是ThreadX。此外，对开源或定制专有解决方案的依赖仍然占主导地位：只有40%的项目全部或部分使用商业操作系统。其原因是开发团队除了满足于现有的产品之外，还希望避免依赖商业供应商，原因包括成本、易用性、兼容性、安全性等。
在最流行的操作系统中，嵌入式Linux和FreeRTOS名列前茅。(来源：embedded.com/AspenCore Media)
在嵌入式领域中，使用多个处理器是常态，尤其是在北美设计团队中。开发人员不想更换处理器并增加已经有限的设计周期时间；然而，近一半的项目涉及使用与以前不同的处理器，以便获得更丰富的功能，并与具有更好、更清晰的路线图的供应商合作。四分之一的嵌入式开发人员转移到来自截然不同的系列、架构或供应商的处理器，这种选择在那些设计“new to the world”应用的人中更为常见。
更换处理器时的首要考虑因素除了所需的性能和适当的外设之外，还涉及到工具及支持生态系统、强大的软件支持(包括现有代码和中间件的可用性)、硬件工具和成本等问题。(来源：embedded.com/AspenCore Media)
在嵌入式环境中更换处理器比以前想象的更为常见。有许多因素需要考虑，最重要的事项或者说关心的问题除了所需的性能和适当的外设之外，还与工具及支持生态系统、强大的软件支持(包括现有代码和中间件的可用性)、硬件工具和成本等问题有关。亚洲的开发团队比其他地方更敏锐地意识并关注到了这其中的大多数问题。
有趣的是，处理器供应商的品牌在决策过程中也起着重要作用。嵌入式调查报告重点介绍了以意法半导体为首的最广为人知的微处理器或微控制器供应商(从过去几年的排名来看，该公司的地位有所提高)，其次是Microchip、德州仪器、英特尔和恩智浦。较大的OEM厂商对这些特定供应商的认知度更高，同时正如预期的那样，经验丰富的工程师也更了解这些供应商。
处理器供应商的品牌在决策过程中起着重要作用。(来源：embedded.com/AspenCore Media)
对于专用数字信号处理器，很大一部分的嵌入式开发似乎已经不再在其设计中使用DSP。但对那些正在考虑该解决方案的企业来说，考虑最多的是Microchip的dsPIC和ADI的多个系列(ADSP-21xx、SHARC和TigerSHARC)，尤其是在那些拥有管理职位和来自北美的人中。
尽管基于FPGA的原型设计和System C或其他HDL方法已经在市场拥有了自己的地位，但MATLAB仍然是使用最广泛的系统级设计工具，尤其是在大公司中。LabView和Simulink的使用量则较之前有所下降。云集成工具经常用于固件更新和管理安全补丁(尤其是在北美)。
MATLAB仍然是使用最广泛的系统级设计工具。(来源：embedded.com/AspenCore Media)
嵌入式设计团队使用各种软件和硬件设计工具，包括编译器、调试器、示波器、逻辑分析仪、设计环境和软件库等等。该调查着重强调，未来嵌入式开发人员将寻找各种软件和硬件工具来协助他们的工作，并增强他们的开发环境。其中最主要的候选者是软件测试的改进，以及模拟和仿真工具的改进，尤其是对于欧洲和亚洲的开发人员。
想要获取完整的2023年嵌入式调查报告，请单击此处。
(原文刊登于EDN姊妹网站embedded，参考链接：embedded survey 2023: more IP reuse as workloads surge，由Ricardo Xie编译。)
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