數(shù)字電視機(jī)頂盒因?yàn)閺V電的市場割據(jù)，標(biāo)準(zhǔn)不統(tǒng)一，歷經(jīng)了長期的混亂。很多廣電運(yùn)營商已經(jīng)感受到了這種混亂給機(jī)頂盒的售后服務(wù)、功能升級等帶來了很大的困難，同時也感覺到機(jī)頂盒如果不能形成開放標(biāo)準(zhǔn)的市場化規(guī)?；a(chǎn)，廣電的數(shù)字化將永遠(yuǎn)以機(jī)頂盒為主。在數(shù)字化兩三年后，很多機(jī)頂盒已經(jīng)過了保修期，廣電不得不承擔(dān)起機(jī)頂盒售后服務(wù)的重任，在很多廣電還沒有把老的標(biāo)清機(jī)頂盒債務(wù)償還完畢的時候，高清雙向又開始迅速起步。高清電視的普及靠送高清機(jī)頂盒恐怕很不現(xiàn)實(shí)。普遍認(rèn)為，機(jī)頂盒和數(shù)字一體機(jī)的市場化普及，可以幫助廣電擺脫機(jī)頂盒的包袱。但市場化的前提是必須要有開放透明的規(guī)則和統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)，才能做到真正的開放。
有的人認(rèn)為真正的開放要從統(tǒng)一硬件開始，這確實(shí)是一個很大的命題。要實(shí)現(xiàn)硬件架構(gòu)完全統(tǒng)一的目標(biāo)，不知道有多少個芯片廠家要關(guān)門。如果機(jī)頂盒硬件統(tǒng)一這個理想實(shí)現(xiàn)了，就意味著機(jī)頂盒和一體機(jī)可以批量生產(chǎn)，直接進(jìn)入大賣場。對這個討論引起關(guān)注的最應(yīng)該是芯片廠家，這無疑是要在數(shù)字電視界發(fā)動一場革命。
但是，即使是高度透明化的PC界，也沒有實(shí)現(xiàn)硬件的完全統(tǒng)一，僅僅實(shí)現(xiàn)了標(biāo)準(zhǔn)的統(tǒng)一和透明，然而他們迅速發(fā)展的經(jīng)驗(yàn)可以借鑒。PC機(jī)產(chǎn)業(yè)的高度統(tǒng)一有幾個條件，核心的CPU指令統(tǒng)一兼容。也就是說，各個軟件經(jīng)過編譯之后的機(jī)器碼必須是統(tǒng)一的，不需要源代碼重新編譯就可以直接使用。軟件接口統(tǒng)一透明，硬件的BIOS接口標(biāo)準(zhǔn)化、透明化，可以屏蔽底層硬件的多樣化。南北橋可以使用不同公司的芯片，以及不同公司的CPU，這樣在硬件層不會形成獨(dú)家壟斷，就連CPU也有激烈的競爭。
于是，在透明開放的BIOS之上就有了各種操作系統(tǒng)的競爭。所以說，微軟是在有了BIOS之下的軟硬件統(tǒng)一透明標(biāo)準(zhǔn)之后才在激烈的市場競爭中誕生的，與其競爭的操作系統(tǒng)還有Mac OS Linux等。有了微軟的操作系統(tǒng)，才實(shí)現(xiàn)了高度的軟硬件分離，計(jì)算機(jī)軟件和硬件才在各自的軌道上激烈競爭，從而推動了IT業(yè)的快速發(fā)展。
對于機(jī)頂盒技術(shù)的開放，也必須先從硬件說起。目前機(jī)頂盒芯片所采用的CPU可謂琳瑯滿目，要實(shí)現(xiàn)機(jī)頂盒的市場化，統(tǒng)一機(jī)頂盒CPU是首先要做的事。
從目前的CPU市場狀況來看，提供精簡指令集CPU的公司眾多，競爭比較激烈。比較著名的有ARM、MIPS、PowerPC、ARC等。
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因?yàn)?/span>ARM的開放性最高，性價比高，用戶量最大，普及程度較高，數(shù)字電視機(jī)頂盒CPU有向ARM CPU統(tǒng)一的跡象。高速低功耗是它的一大特色，像iPhone等高端手機(jī)芯片就選用了ARM1176。隨著機(jī)頂盒芯片的速度越來越高，很多沒有高端CPU的機(jī)頂盒芯片廠家轉(zhuǎn)向了ARM1176CPU，甚至Cortex-A9多核CPU，多家公司的上網(wǎng)本也選用了ARM11。據(jù)公開的資料，Cortex-A9其性能已經(jīng)超過了Intel的ATOM CPU。
PowerPC是一款性能優(yōu)越的CPU，有很大的伸縮性，源自于IBM，所有PowerPC指令使用32位長指令，由IBM和Motolora生產(chǎn)，著名的蘋果G系列Macintosh電腦就曾經(jīng)全部采用PowerPC，這種電腦在當(dāng)時被用于需要大量運(yùn)算的圖片處理等方面。MIPS的32位RISC CPU也曾被大量應(yīng)用于機(jī)頂盒芯片中，其特點(diǎn)是浮點(diǎn)運(yùn)算能力強(qiáng)。PowerPC和MIPS也都曾是優(yōu)秀的CPU，被用于任天堂、微軟Xbox游戲機(jī)以及工作站等場合。
ARC CPU是一種可配置的性價比較高的CPU，在標(biāo)清機(jī)頂盒上用量很大，主要用戶是富士通。但在高端CPU方面卻后勁不足。
占機(jī)頂盒芯片首位的ST，標(biāo)清芯片使用的是自主的ST20 CPU，該CPU雖然是RISC架構(gòu)，但卻不是等長指令，用在機(jī)頂盒芯片中還要消耗對實(shí)時解碼器管理的開銷，雖然標(biāo)有較高的頻率，但實(shí)際速度并不很高。ST在高清機(jī)頂盒上，采用了ST40 CPU，ST40的基礎(chǔ)是SH4，是日立公司所研制，但現(xiàn)在ST的高清芯片CPU也要轉(zhuǎn)向ARM。
今年9月25日Intel推出了適用于網(wǎng)絡(luò)電視的CE4100，引起了廣電行業(yè)的關(guān)注。因?yàn)樗堑谝粋€IA架構(gòu)的數(shù)字電視專用芯片，網(wǎng)絡(luò)電視本來就是站在廣電的對立面，一旦普及，在開放的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下，CA的CW共享將會讓廣電的加密系統(tǒng)形同虛設(shè)，這對廣電來說絕對是一個夢魘。但站在軟件工程師的立場和軟件來源豐富的角度來講，Intel IA架構(gòu)（Intel Architecture）的CPU肯定是首選。
然而從功耗上看，大家都知道Intel PC機(jī)的CPU用起來像個小電爐，光散熱就是一道難題，即使很多使用低功耗ATOM CPU的上網(wǎng)本廠家，也因?yàn)樯釂栴}不好解決而失敗。而臺式機(jī)對電源功耗的要求較高，使得在這條路上走了很久的Intel，在應(yīng)對低功耗要求的機(jī)頂盒領(lǐng)域時短時間內(nèi)有些適應(yīng)不過來。搞過單片機(jī)的人都知道，復(fù)雜指令(CISC)與精簡指令（RISC）相比，每完成一個動作前者所耗費(fèi)的時鐘周期個數(shù)比后者多出很多，所以在同樣的性能下，CISC是天生的高耗能。Intel只有靠提升工作頻率、改進(jìn)芯片工藝來降低功耗。但ARM的Cortex-A9多核CPU的出現(xiàn)，讓Intel進(jìn)入數(shù)字電視市場的道路并不平坦。
嵌入式CPU完全是在一個開放式的市場環(huán)境下競爭，各個CPU技術(shù)才能在競爭中迅速進(jìn)步。但在開放性和性價比上，以上CPU落后于ARM，并缺少第三方開發(fā)工具的支持，在競爭中占了下風(fēng)。多個機(jī)頂盒芯片公司引進(jìn)ARM CPU的行動，表明機(jī)頂盒芯片有向ARM統(tǒng)一的趨勢。ARM CPU很可能在高清機(jī)頂盒芯片領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)統(tǒng)一，并從ARM11開始，逐漸向Cortex-A9過渡，因?yàn)?/span>ARM11的軟件將來可以直接拿到Cortx-A9上用，因而從ARM11 CPU切入的高清機(jī)頂盒廠家將會受益。
ARM11在高清機(jī)頂盒上的穩(wěn)定性也似乎得到了驗(yàn)證，富士通的第一款高清芯片出來沒多久就開始量產(chǎn)出乎很多人的預(yù)料，這應(yīng)該和選用成熟穩(wěn)定的ARM11有關(guān)。
機(jī)頂盒芯片在向高性能CPU統(tǒng)一的過程中，只要有了透明的軟件接口標(biāo)準(zhǔn)，就可以有多種CPU參與同ARM CPU的競爭。如果將來有了比ARM性能更高的CPU，在開放的平臺上完全可以輕松地切換過去。因此，軟件接口的開放對行業(yè)的發(fā)展至關(guān)重要。
如果多個機(jī)頂盒芯片公司也能在高端機(jī)頂盒芯片上展開競爭，運(yùn)營商不但能得到高性價比的高清機(jī)頂盒，還能形成一種開放的競爭環(huán)境，從而可以打破數(shù)字電視技術(shù)的封閉狀態(tài)，形成優(yōu)勝劣汰的競爭局面。這對還沒有平移的城市和計(jì)劃開展高清業(yè)務(wù)的運(yùn)營商來說是一個好消息，因?yàn)楦咔寤与娨曉陂_放的環(huán)境下能夠迅速發(fā)展進(jìn)步，這種狀態(tài)值得期待。而且現(xiàn)在的高清機(jī)頂盒都是雙向的，高清又大多都是多解碼，這使得再發(fā)展標(biāo)清雙向機(jī)頂盒失去了意義。
和當(dāng)年IBM開發(fā)PC機(jī)的時代不一樣，機(jī)頂盒芯片的性能已經(jīng)遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于那個時代的PC機(jī)CPU，但現(xiàn)在的機(jī)頂盒芯片硬件架構(gòu)是高度集成化的SOC，硬件架構(gòu)的統(tǒng)一如果由技術(shù)水平較高的廣電運(yùn)營商發(fā)起，應(yīng)該不會是一個難題，那剩下的就是要統(tǒng)一機(jī)頂盒軟件平臺了。
就像當(dāng)年IBM開放統(tǒng)一了PC機(jī)標(biāo)準(zhǔn)之后，才誕生了微軟，成就了Intel一樣。數(shù)字電視界的“微軟”和“Intel”的誕生也應(yīng)該是在硬件架構(gòu)平臺開放統(tǒng)一了之后，剩下的就是各個軟件平臺廠家為爭奪數(shù)字電視微軟寶座的競爭了。和CPU市場類似，這個競爭也必須在一個開放的環(huán)境下進(jìn)行才有效，在目前十分封閉的數(shù)字電視行業(yè)，不可能存在優(yōu)勝劣汰的競爭。而PC產(chǎn)業(yè)的發(fā)展歷程卻可以給數(shù)字電視領(lǐng)域一個很好的借鑒。
在實(shí)現(xiàn)了硬件統(tǒng)一平臺之后，硬件上面所運(yùn)行的軟件平臺（也可以說操作系統(tǒng)或中間件）就可以剝離出來。但有個前提，就是必須有類似PC機(jī)的BIOS接口層，并且這個接口層的標(biāo)準(zhǔn)必須開放透明。經(jīng)過多年的發(fā)展，當(dāng)年由IBM提供的BIOS早已經(jīng)被更先進(jìn)更高效的BIOS替換掉，但只要有開放的BIOS層接口，在其之上的軟件競爭就會存在。
而類似地，機(jī)頂盒芯片公司也應(yīng)把自己與硬件相關(guān)驅(qū)動部分之外的軟件分離出去，由提供BIOS的公司進(jìn)行封裝，或者自己親自按標(biāo)準(zhǔn)封裝。但根據(jù)現(xiàn)在的產(chǎn)業(yè)狀況，機(jī)頂盒芯片廠家的API函數(shù)接口就可以理解成PC機(jī)上的BIOS，只不過機(jī)頂盒廠家沒有把操作系統(tǒng)剝離出來，這需要機(jī)頂盒芯片公司做進(jìn)一步的開放。如果像PC機(jī)那樣分工明確，這個操作系統(tǒng)就可以被剝離出來，從而可以降低機(jī)頂盒芯片廠家的軟件開發(fā)工作量，就像Intel一樣，不做操作系統(tǒng)，而是將精力主要集中于芯片設(shè)計(jì)。在沒有操作系統(tǒng)的BIOS之上，有著透明開放的接口，可以形成有效的競爭，有利于數(shù)字電視領(lǐng)域中“微軟”的誕生，為此芯片公司必須要有較大的技術(shù)開放力度。
而現(xiàn)實(shí)情況是，機(jī)頂盒芯片公司不但提供BIOS，而且還要提供操作系統(tǒng)，或者將一些開源的操作系統(tǒng)移植到自己的芯片系統(tǒng)上，這是一個比較艱巨漫長的任務(wù)，需要花費(fèi)很長的時間進(jìn)行測試、適應(yīng)市場，機(jī)頂盒芯片公司在軟件平臺方面的開銷甚至大于機(jī)頂盒芯片的投片費(fèi)用。機(jī)頂盒芯片廠家花費(fèi)巨額費(fèi)用開發(fā)出來的操作系統(tǒng)，當(dāng)然要和自己的芯片硬件進(jìn)行捆綁。機(jī)頂盒芯片廠家的特長應(yīng)該是在芯片上，為了推銷自己的芯片他們迫不得以才“不務(wù)正業(yè)”，涉足操作系統(tǒng)軟件平臺的開發(fā)，花費(fèi)了漫長的時間，也影響到了他們開發(fā)芯片的主業(yè)。
在機(jī)頂盒廠家方面，一般要和芯片廠家提供的不太成熟的軟件平臺進(jìn)行磨合，還要根據(jù)不同運(yùn)營商用戶進(jìn)行漫長的測試和完善，這也是一個花費(fèi)既大、時間又漫長的過程，機(jī)頂盒廠家這樣開發(fā)出來的軟件當(dāng)然也要和自己的硬件進(jìn)行捆綁。對一個新方案高昂的費(fèi)用支出，使得引進(jìn)新的機(jī)頂盒方案所降低的成本不足以彌補(bǔ)所付出的開發(fā)成本，所以機(jī)頂盒廠家一般也不太情愿更換機(jī)頂盒方案，反過來也影響新的高性能機(jī)頂盒芯片進(jìn)入市場。而技術(shù)含量和復(fù)雜程度都遠(yuǎn)高于機(jī)頂盒的PC機(jī)，CPU芯片從樣品到批量生產(chǎn)一般只需要幾個月的時間，這得益于軟件和硬件的高度分離。由于實(shí)現(xiàn)了有效的軟硬件分離，針對新硬件的許多功能得以迅速開發(fā)，而廣電因?yàn)檐浻布壓茈y升級，很多新功能無法加載，很多網(wǎng)絡(luò)還是和剛數(shù)字化的時候一樣，新的高性能機(jī)頂盒硬件無用武之地，數(shù)字電視后續(xù)的吸引力下降，反過來又影響高性能芯片的市場需求。在數(shù)字電視技術(shù)的各個環(huán)節(jié)中，CA的不開放對數(shù)字電視技術(shù)的發(fā)展影響最大。
因?yàn)?/span>CA技術(shù)的框架等歷史原因，數(shù)字電視軟件天然就是封閉的。CA公司所開發(fā)的軟件在智能卡的保護(hù)下才能安全，本身就是嚴(yán)重的軟硬件捆綁。因?yàn)樗婕暗?/span>CA安全的特殊性，需要機(jī)頂盒芯片公司和機(jī)頂盒廠家與之協(xié)調(diào)開發(fā)。本來機(jī)頂盒軟件的開發(fā)要以應(yīng)用為主，但因安全因素，實(shí)際上反而被迫直接或間接圍繞CA為中心進(jìn)行軟件開發(fā)，機(jī)頂盒主芯片的重要性被忽略。而各個CA公司的智能卡軟硬件不能統(tǒng)一，造成了數(shù)字電視標(biāo)準(zhǔn)的嚴(yán)重混亂。
機(jī)頂盒芯片廠家的軟件平臺與自己的芯片捆綁，機(jī)頂盒廠家的應(yīng)用軟件與自己的機(jī)頂盒進(jìn)行捆綁，CA軟件與智能卡捆綁，還有瀏覽器、股票軟件系統(tǒng)也需要與機(jī)頂盒硬件捆綁。這些各方為了各自利益的軟硬件捆綁，使得數(shù)字電視標(biāo)準(zhǔn)異常混亂，更何況這些標(biāo)準(zhǔn)是私有封閉不透明的，相互之間的信息溝通夾雜著復(fù)雜的技術(shù)和商務(wù)等因素，一個先進(jìn)的機(jī)頂盒方案的成熟要經(jīng)過漫長的時間，這就是造成數(shù)字電視技術(shù)發(fā)展緩慢的根本原因。
一些機(jī)頂盒芯片公司已經(jīng)意識到了這一點(diǎn)，已經(jīng)開始著手將操作系統(tǒng)開始剝離出來，委托專業(yè)的系統(tǒng)平臺軟件公司進(jìn)行開發(fā)，以縮短芯片進(jìn)入市場的時間。例如富士通與泰信的開放軟件平臺對接就是一個很成功的例子。富士通通過采用開放性較好的ARM11 CPU，與泰信開放平臺實(shí)現(xiàn)對接，得以將其芯片迅速推向市場，因而他們也加快了65nm和40nm機(jī)頂盒芯片的計(jì)劃。
所以，機(jī)頂盒芯片廠家最好不要涉及操作系統(tǒng)以上的部分，專心把自己的芯片性能和穩(wěn)定性做好?？纯?/span>Intel和AMD，他們連BIOS也不做。建議國家如果要制定標(biāo)準(zhǔn)的話，從靠近芯片的這層BIOS開始，不要從概念變化多端的“中間件”這一層進(jìn)行定義，這樣會引起利益集團(tuán)之間無謂的爭斗。如果這一層定義明確了，各個芯片廠家就有了統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)和依據(jù)。如果實(shí)現(xiàn)這一點(diǎn)，“摩爾定律”的神奇將會在數(shù)字電視領(lǐng)域顯現(xiàn)。在這個透明層之上，想做數(shù)字電視“微軟”的公司，必將拿出真本事，展開激烈的競爭才能實(shí)現(xiàn)。但僅僅做到BIOS這一層的開放還不夠，應(yīng)用層API的開放也必不可少。
但非常遺憾的是，在目前狀況下，受廣電運(yùn)營商的技術(shù)水平所限，廣電沒有把機(jī)頂盒硬件當(dāng)作一個最重要的基礎(chǔ)。從廣電數(shù)字化流程上就看得出來，很多地方的數(shù)字化是先選擇CA、瀏覽器、股票等前端軟件，之后再選擇最重要的機(jī)頂盒硬件。而選擇前端軟件的主要條件就是要看移植集成了這些軟件的機(jī)頂盒的多寡。集成移植對應(yīng)前端軟件的機(jī)頂盒越多，對應(yīng)的前端軟件就越有競爭力，反過來，選用這種前端軟件的廣電運(yùn)營商就越多，集成和移植對應(yīng)CA、瀏覽器的機(jī)頂盒廠家就越多。廣電的跟風(fēng)就像海里的一群沙丁魚，被引導(dǎo)著朝向同一個方向游動，不知不覺地陷入了機(jī)頂盒混亂的泥潭。
軟件的最大特點(diǎn)就是可以不斷的升級，增加新功能。但當(dāng)把它作為一個基礎(chǔ)的固定不變的標(biāo)準(zhǔn)的時候，問題就顯現(xiàn)出來了。幾乎所有開始了數(shù)字化的地方，一旦確定了 CA、瀏覽器等軟件，即使經(jīng)過幾年時間，版本號和數(shù)字化之初還是一樣的，甚至遇到了類似CW共享這樣的安全隱患后CA都無法升級改進(jìn)。這不得不讓人們反思之前沒有統(tǒng)一基礎(chǔ)硬件，反而先確定私有的前端軟件所走過的數(shù)字化道路。核心問題是廣電采用了不透明的私有軟件和硬件標(biāo)準(zhǔn)，特別是CA接口的嚴(yán)格保密。這些軟件因?yàn)椴捎昧舜罅康暮诤屑夹g(shù)，為了確保這些技術(shù)不被曝光，這些私有軟件只有通過集成移植，客觀上形成了對機(jī)頂盒硬件的捆綁，這樣極大地限制了數(shù)字電視軟件的進(jìn)步與發(fā)展，從而形成廣電分散封閉的市場。
市場上存在的眾多機(jī)頂盒芯片，短時間形成硬件統(tǒng)一不現(xiàn)實(shí)的情況下，軟件接口先行統(tǒng)一不失是一個有益的嘗試。它可以解決CA私有標(biāo)準(zhǔn)的混亂問題，也可以解決股票、瀏覽器等軟件的混亂，同樣也可以促進(jìn)機(jī)頂盒芯片市場的競爭。這種軟硬件的統(tǒng)一，必須做到最大限度的開放，即軟件平臺的開放應(yīng)盡量靠近底層，從而使靠上層的機(jī)頂盒應(yīng)用、CA、瀏覽器、中間件等軟件才能有更大的選擇余地，廣電將來的技術(shù)出路才不會因?yàn)榧夹g(shù)封閉被完全堵死。
但這首先會對現(xiàn)有的加密系統(tǒng)安全性形成沖擊。
這是因?yàn)橹暗?/span>CA采用了大量的黑盒技術(shù)，是靠技術(shù)封閉獲得安全性，一旦開放，CA就不安全了，這幾乎是所有需要移植集成的CA所面臨的共同問題。CA 本來是一個軟件，可以經(jīng)常更新升級，但在智能卡的保護(hù)下，變成了一個不易更改的固件，一般數(shù)字化之后的CA版本號基本不變，使得CA技術(shù)發(fā)展非常緩慢。CA的安全性是通過智能卡對CA軟件、CA密鑰、算法的保護(hù)獲得，安全性依賴于智能卡的防破解能力。既然CA的安全性依賴于芯片的防破解能力，那么如果機(jī)頂盒芯片也具備防破解能力的話，CA的安全性是可以保障的，可下載無卡CA技術(shù)就是在這個基礎(chǔ)上發(fā)展起來的。這樣CA的安全性就完全依賴機(jī)頂盒芯片的防破解能力，從破解難度上看，靠機(jī)頂盒芯片的安全性肯定高于智能卡。智能卡連同機(jī)頂盒上的讀卡器都屬于硬件范疇，沒有智能卡也減少了一個硬件不統(tǒng)一的根源。既然CA的安全性是靠硬件保護(hù)，可以不需要靠算法和密鑰，那么CA接口就可以是開放的，這種接口的開放可以靠近底層，開放的CA接口有利于CA標(biāo)準(zhǔn)的統(tǒng)一，各個私有的CA軟件可以在這個接口之上各自發(fā)揮，即使已經(jīng)部署了CA，廣電照樣可以在線將已經(jīng)采用CA替換掉，讓CA也有競爭壓力，從而保持CA技術(shù)進(jìn)步，不至于在部署CA之后，軟件版本長年不變。
面臨同樣問題的還有中間件和股票等軟件，如果實(shí)現(xiàn)了靠近底層的軟件接口開放，就容易形成開放的標(biāo)準(zhǔn)，也同樣會帶來有效的競爭，因而廣電可以有比較靈活的選擇。
以上討論的原則就是軟件和硬件的接口標(biāo)準(zhǔn)要統(tǒng)一，把軟硬件進(jìn)行有效的分離，實(shí)際上就是借鑒PC機(jī)成功的經(jīng)驗(yàn)。所以，在選擇數(shù)字化平臺的時候，要本著軟硬件分離的原則，盡量標(biāo)準(zhǔn)統(tǒng)一，這對數(shù)字電視機(jī)頂盒和一體機(jī)的市場化意義重大。
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