之前筆者曾撰文簡介工業電腦的嵌入式模組,不過我們都知道,無論在生活還是職場,所謂的「多才多藝」來自於「吸收新知的企圖與速度」和「解決問題的能力與態度」,不趁機談談「工業電腦 (IPC, Industrial Personal Computer) 到底是什麼」就太對不起各位站在時代浪頭的科科們了,所以我們就來好好的瞧瞧這個如同晶圓代工、也是台灣稱霸全球的科技產業到底是什麼,然後跟「嵌入式系統 (Embedded System)」的定義又有什麼差別。
IBM仍是業界始祖
工業電腦的起源來自於1984年的IBM 5531 Industrial Computer,隔年再推出IBM AT PC的工業電腦版本IBM 7531。早期工業電腦被用在工廠生產製造流程,儀器與機器設備的控制及監測,接著一步一步的進入生活領域、針對不同產業而特化,像我們常見的銀行ATM、自動售票機、博奕機、數位電子看板、數位醫療、交通運輸、數位監控、自動販賣機、大型電玩機台、VoIP電話交換機等等,林林總總,族繁不及備載,都是隨處可見的工業電腦應用。近期因武漢肺炎而導致需求激增的機器人,因mmWave而爆增的5G微型基地台,或著蒙著神秘面紗的軍事武器,諸如此類,更是工業電腦大顯身手的戰場。
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也因此,也有人認為「工業」太過狹隘,將IPC稱為「產業電腦」會更加的貼切,主要對象是各種產業,做的是各種產業的「生財工具」,也都是所謂B2B (企業對企業) 的生意。
那麼工業電腦和一般消費性個人電腦有哪些關鍵的差異?大致如下:
- 如同前面所述,因應不同的產業需求而量身訂做,像特殊的I/O、網路 (如EtherCAT) 與供電介面。
- 一般來說,需要更高的穩定性、耐用性與可靠度,如長時間承受惡劣運作環境 (高溫、低溫、高溫差、耐震、防水、防火、寬電壓幅度等等) 的虐待。
- 易於管理,特別是當作業系統發生毀損後的頻外 (OOB, Out-Of-Band) 管理與修復。
- 產品供貨期越長越好,少說至少7年、動輒10年、甚至長達15年,這對制定產品規格和選料是很艱鉅的挑戰。
- 一狗票像「有字天書」般的產品認證標準,尤其是那票歐盟的OOXX。
這些因素也導致工業電腦在商業層面、產品開發與企業文化,出現迥異於一般消費性電子產品的有趣特色:
- 利潤一定要很高,才能支撐長期服務的人事成本,不能像一般代工業「茅山道士 (毛利三趴到四趴)」,否則肯定活不下去,就像本質上接近軟體公司的NAS產業,產品的MSRP (Manufacturer Suggested Retail Price) 起碼要作到BOM Cost的3.5倍以上。
- 不像普通消費者喜歡追求最新最好的技術與規格,工業電腦的客戶普遍是尋求最穩定可靠的產品,優先選擇經過實際案例證明的解決方案。又因為產品都會用很久,動不動就10年以上,當產品EOL (End-Of-Life) 時間一到,客戶要換機時,能否跟緊潛在需求,就會決定訂單花落誰家 (很可能當時負責案子的業務早就不在了)。講的更白話一點,這是一個「很吃人脈」的產業。
- 因客戶群都有著千奇百怪的特殊需求,導致客製化專案是非常普遍的現象,這也考驗著客戶服務能量與產品研發彈性。比較大型的工業電腦廠商可以拼命開案,變出讓人眼花撩亂的網站頁面和產品型錄,比較小間的就可能得靠「標準品只是用來吸引客戶測試的前菜,衍生款或後計的ODM專案才是主菜」過活。
- 為了讓產品更加的耐用,產品開發驗證時間都會非常的漫長,每個環節都要更加的嚴謹,結合高度客製化的特性,深深影響到工業電腦廠商的企業文化。相較於整天殺聲震天的消費性產品廠商,最明顯的差別就是「做事的節奏比較緩慢 (根據筆者過去的工作經驗,包含曾在某大外商短暫約聘,大概連「十分之一」都沒有,即使請假出國旅行,都要掛著藍芽耳機,接聽公司隨時打來的電話),公司上班氣氛相對溫和 (反觀筆者的職涯基本上就是一路被罵拼命吵架走過來的),行銷思維的邏輯也截然不同」。消費性產品的行銷是「戰略轟炸」,而工業電腦則是「精準打擊」。
- 不同工業電腦廠商之間少有正面衝突的競爭,連彼此之間的同類型產品能否「蘋果比蘋果 (Apple To Apple) 」都有些困難。能夠存活至今的工業電腦廠商,或多或少都有屬於自己的利基點作為「基本盤」。
總之,工業電腦也是台灣眾多稱霸世界的科技產業之一,以筆者曾經應徵過的台灣工業電腦龍頭為例,在2020年的全球市占率就吃掉將近25% (全盛期更高達34%),更罔論加上其他較小型台灣廠商的總和,前十名加一加,就幾乎蠶食殆盡整個市場,搞不好還比筆電代工還要高,可見台灣在全球工業電腦市場的支配性地位。
嵌入式系統、工業電腦其實是高度重疊的世界
接著有個跟工業電腦經常牽連在一起的專有名詞叫做「嵌入式系統」,假如資訊科班背景出身的科科有認真讀過當代2位RISC大師David Patterson和John Hennessy的教科書,絕對會想起「看不到電腦的電腦 (嵌入到某些設備或環境,做為控制或管理單元的意涵)」這簡明扼要的經典定義。但坊間「用於特定用途的計算機系統」或IEEE的「用於控制、監視或著輔助操作的設備、機器、或工廠 (Devices used to control, monitor or assist the operation of equipment, machinery or plants)」就很容易跟工業電腦混淆在一起。
講的簡單一點,把嵌入式系統想成「軟體加值硬體」就可以了,處理器 (General or Specialized Purpose CPU) 加上不同的硬體裝置 (Specialized Hardware),配合不同的系統軟體和應用程式,就可以開發出因應不同用途 (Perform Application-specific Functions) 的電子產品。嚴格說來,具備完整軟體解決方案的系統單晶片 (SoC, System-on-Chip) 也可納入嵌入式系統的範疇。
那麼嵌入式系統和工業電腦究竟有何不同?其實這兩者在現實世界高度重疊,僅有「嵌入式系統不見得非得要高耐用度」與「工業電腦有著更高的泛用性,也並非綁著特定軟體」等差異。但對於x86雙雄Intel、AMD (以及快要沒有能見度的VIA) 來說,他們在工業電腦領域的主力兵器,就是物聯網嵌入式產品線,也有適應不同環境 (主要差別是運作溫度和供貨時間) 的特殊版本。
在這裡就不得不順便談一談Intel對「嵌入式系統」的執著:很多科科也許不知道,Intel這間公司至今仍堅持他們是以這領域起家,而不是個人電腦,x86的始祖8086處理器就是為嵌入式系統而生 (The original 8086 started out as an embedded processor),Intel內部也有專用的簡報強調此事 (曾在10年前親眼見過,留下了深刻的印象)。
也許是感受到ARM陣營的潛在威脅 (NVIDIA的Jetson Nano已經成功切入工控市場),近年來Intel和AMD越來越重視這塊x86處理器曾佔盡優勢的市場,Intel從Skylake (第六代Core微架構) 開始,嵌入式產品線 (現在的IOTG,其前身為Application Computing Platform) 的供貨期從7年延長到15年,而AMD也提供了10年供貨期,並推出特化過的Ryzen Embedded與EPYC Embedded版本,這也是絕大多數消費性電子SoC大廠難以及的特長。
最後,感謝各位癮科技的科科們願意看到這裡,並奠定對物聯網 (IoT) 的知識基礎。筆者就留下一個謎題讓大家猜一猜:今年有2間成立於1981年 (你眼睛沒看錯,比IBM 5531還早) 的台灣工業電腦廠商滿40年,筆者已經在前面暗示過一間了,請各位也猜一猜另一間是什麼,但猜對了也沒有獎品就是了,科科。
20 則回應
在西門子許多事業中IPC可能只是一個小分支, 或是為了支持西門子大型工業機電控制事業才投資的產業.
基本架構上我認為沒什麼太大的差異一樣都次X86
只是工業電腦的客戶客製案比較多
會要求較大的工作溫度範圍,且較長的保修還有工料年限
基本上台灣最有名的就是研華 還有凌華 新漢...
其實很多系統廠多少也有少量接工業電腦的單
另外還有工業網通的分支等等....
一、設立日期:中華民國七十年九月七日。
二、公司沿革:
民國70年
公司成立定名為研華有限公司,設立於台北市重慶南路二段,以應用桌上型電腦模組量測自動化系統為主要業務方向。
股本為新台幣2,000仟元。
民國74年
額定及實收股本增至新臺幣5,000仟元。
公司組織變更為股份有限公司,遷址於台北市寧波西街80號三樓。
推出多種標準化PC-Based自動測試系統產品。
Advantech formally began operations
1981
Held the first preliminary meeting,
Named company Advantech Co.,Ltd
關於這個Wiki和公司年報各有兩種說法,不過去年年報的確是寫民國七十年九月七日。(1981/9/7)
就是做代工工業電腦
毛利率很高
比那些保一保二總隊
毛三道四的好太多了
然後友通也是1981年成立的,應該是正確答案?