Marknaden för kraftfullare inbyggnadsprocessorer med minst 32 bitars instruktioner har vuxit ordentligt de senaste åren. Det beror framför allt på att konsumentprodukter som TV-spel och laserskrivare tagit fart. Runt hörnet väntar nya marknader med enkla nätdatorer, mobiltelefoner och set-top-boxar. I år kommer det att säljas runt 140 miljoner 32-bitars inbyggnadsprocessorer.
 
Det är betydligt fler än antalet PC-processorer som också har 32- bitsarkitekturer. Dessa förutspås nå upp i 90 miljoner och till det kan läggas några miljoner Macintoshdatorer med PowerPC-processor. Men medan Intel är på väg att bli världens mest vinstgivande företag och dessutom har ett av världens starkaste varumärken så för inbyggnadsprocessorerna en undanskymd tillvaro. Vem utanför den invigda skaran känner till namn som 68k, ARM, Mips eller SuperH? ändå sitter det 32-bitarsprocessorer i vardagliga produkter som TV-spel, mobiltelefoner, och laserskrivare, liksom i de flesta bilar. Inbyggnadsprocessorerna är i många falla lika kraftfulla som persondatorernas x86-hjärnor. Och det finns över två dussin tillverkare.
 
Att ingen dominerar så totalt som Intel gör på PC-marknaden beror på att olika tillämpningar passar olika processorer.
 
TV-spel stark som superdator
TV-spel är den absolut största marknaden. Spelkonsolen Saturn från japanska Sega innehåller exempelvis tre Hitachiprocessorer (två SH7604 och en grafikprocessor SH7032) plus en 68EC000 från Motorola. Saturn har därmed mer beräkningskraft än superdatorn Cray-1 hade 1976.
 
Sonys Playstation har en asic från LSI Logic baserad på en Mipskärna och Nintendo 64 ger Super Mario fart med Rambusminnen och en R4300 från NEC som också är en av Mips licenstagare. För underhållningsmarknaden är kravet på kraftfull grafik viktigare än effektförbrukningen. Motsatsen gäller för mobiltelefoner som är på väg att bli en stor användare av 32-bitsprocessorer.
 
Engelska ARM ser ut att ligga längst framme Företagets kärnor lär finnas i fyra mobiltelefoner idag och vara på väg i ytterligare 30. Siffrorna går inte att få bekräftade, men marknadens potential understryks av att Motorola nyligen lanserat M-Core som ska klå just ARM på parametrar som Mips/Watt och kodsnålhet.
 
Handhållet med tvekan
En handhållen produkt som kämpat länge för sitt existensberättigande är Apples fickdator Newton. Den baseras på StrongARM-1100 som förutom en av Digital trimmad ARM-kärna innehåller gränssnitt för USB, IrDA och PCMCIA, moduler för nätverksanslutning och pekskärm. Kretsen kostar bara 39 dollar i 200 MHz- utförande.
 
Den betydligt mer framgångsrika elektroniska almanackan PalmPilot från US Robotics har sålts i över en miljon exemplar sedan våren 1996. Den kostar i skrivande stund 249 dollar i USA och innehåller förutom kalendern en adressbok, en att göra-lista, en anteckningsbok och några enkla spel. Processorn är MC68328 från Motorola med låga 16 MHz klockfrekvens. Den främsta meriten är inte prestanda, utan att processorn direkt kan driva LCD-skärmen och har inbyggt seriellt gränssnitt.
 
Dessutom finns välbeprövade utvecklingsverktyg vilket ger kort utvecklingstid. I formatet ovanför Newton stöter man på operativsystemet Windows CE, en bantad version av Windows för konsumentprodukter som små handhållna datorer. Det upptar 512 kbyte ROM och kostar nominellt 70 dollar per kopia. I praktiken betalar nog licenstagarna inte mer än hälften. Från början anpassades Windows CE till Mips och Hitachis processorer. Från version två utökas skaran till att även omfatta x86-processorer och PowerPC. Microsoft har också sagt att man ska inkludera även ARM. I dagsläget används Mipsbaserade kretsar från NEC (R4101) och Philips (31500) liksom Hitachis SH7707/08 i produkter från bland annat HP, Compaq och Casio.
 
Philips chips är störst. Företaget har valt en större instruktionscache och har också inkluderat drivningen av LCD-skärmen på chipset. NECs chips har AD- och DA-omvandlare. Det ger ett pris på 25 dollar, jämfört Philips 39 dollar. x86-processorerna underrepresenterade i den här typen av produkter. De är helt enkelt för effektslukande för att vara riktigt konkurrenskraftiga.
 
Startade med laserskrivare
Den första enskilda produkten som lyfte 32-bitsprocessorerna var laserskrivarna. Första storsäljaren var Intels i960 som satt i HPs Laserjet. Intel har dock valt att inte driva utvecklingen av i960 särskilt hårt och tillverkningen görs i redan avskrivna fabriker med kanallängder på 0,8 och 0,6 µm. Det har berett plats för uppstickare som Motorolas Coldfire, som är på väg att ersätta den 18 år gamla 68k-familjen, liksom Mips-processorer från Quantum Effect Design och IDT.
 
De största fördelarna för både Intels i960 och Motorolas 68k är den etablerade kundbasen som inte vill flytta befintlig programvara till en ny arkitektur. Kretspriset är annars väl högt, 71 dollar för 80/40 MHz i960HD, för att vara konkurrenskraftigt. Intel själva använder en modell av i960 till I2O-bussen. När det gäller datakommunikation ligger PowerPC långt framme. Kärnan kan kombineras med en lång rad byggblock för olika kommunikationsgränssnitt. Att Motorola och IBM dessutom gemensamt ska vidareutveckla arkitekturen lär ytterligare stärka PowerPC som inbyggnadsprocessor.
 
Ingen kan ignorera nätdatorn
Nätdatorn - NCn - är en produkt som lockat till sig riktigt många tävlande. Volymerna är fortfarande mycket små och innehållet, programvaran, saknas i stor utsträckning. Hetast är kanske Sun med sin Javaprocessor. De första kretsarna kommer nästa år, från Sun, koreanska LG Semicon och japanska Toshiba. Först då får vi se om de når upp till det utlovade pris/prestanda-fördelarna på Javakod. I dagsläget använder Sun en Microsparc-II i sin nätdator, medan Oracle använder den äldre ARM7-kärnan i sin variant. Den potentiella jättemarknaden har också lockat till sig Intel, AMD och de andra x86-tillverkarna. Intel och AMD fortsätter därmed att mjölka sina gamla x86- processorer som inte längre platsar i persondatorer.
 
Utvecklingsarbetet och fabrikerna är sedan länge avskrivna, så varje såld krets ger klirr i kassan. Intel gör i stort sett inga förändringar jämfört med PC- modellerna. AMD satsar mer på inbyggnad. Företaget har kommit med snabbare och energisnålare modeller och dessutom lagt till en 486-kärna till Elan-familjen. Pentium har ännu inte tagit steget över till inbyggnadsmarknaden men torde göra det under nästa år. Kanske skippar AMD då sin misslyckade K5 och väljer den ytmässigt lika stora K6:an istället.
 
Marknaden har också lockat till sig företag som National Semiconductor, SGS- Thomson och IDT. National Semiconductor har nyligen köpt Cyrix och därmed en avancerad och samtidigt liten kärna. IDT har genom att förvärva Centaur fått en ytmässigt liten men ändå slagkraftig Pentiumprocessor. SGS-Thomson har den dyraste 486-an - STPC Consumer. Den innehåller allt som finns på ett PC-moderkort utom styrlogik för mus, tangentbord och diskettstation. Men som sagt, det återstår att se vem som vill köpa nätdatorn. Per Henricsson En gallup som den amerikanska tidskriften Electronic Engineering Times genomfört under hösten visar att x86-familjen är på stark frammarsch. Hela 30 procent av de 32-bitsprojekt som pågår i USA idag är baserade på någon av x86-modellerna.
 
God tvåa är också en välbeprövad arkitektur: Motorolas 68300-familj används i runt 20 procent av projekten. PowerPC står sig överraskande väl med 10 procent och den omskrivna ARM når upp till 5 procent. Dagens storsäljare, SuperH från Hitachi och Mips från Silicon Graphics, nämns över huvud taget inte i undersökningen. För dessa har det räckt att komma med i de tre riktigt storsäljande TV-spelen från Nintendo, Sega och Sony för att det ska ge rejält utslag i försäljningsstatistiken.