手机芯片三种架构的发展趋势

上网时间: 2007年09月01日? 作者:Alon Shamir,产品营销经理,卓然公司移动事务部? 我来评论 【字号: ? ?小】

关键字:手机芯片? 手机芯片架构? 单芯片?

手机市场是竞争最激烈的市场,要保持领先,企业必须要“下对棋”,这包括产品设计、在有限的开发周期内为产品增加新功能、降低成本以及其它层面的需求。

高端手机的需求与日俱增,这就需要有更好的多媒体功能,即将推出的多媒体手机具备以下强大功能:数百万像素静态捕捉、高清晰度视频(已推出VGA\D1标清分辨率)、PMP级播放能力。目前的高端多媒体功能很快将成未来市场的中端需求。

目前市场中常用的三种系统架构:

  • 基带功能强大的单芯片方案
  • 应用处理器加调制解调器芯片
  • 基带加多媒体处理器
  • 上述解决方案有其各自的优缺点。详情见附表:

    手机芯片三种架构的发展趋势_ESMCOL_1

    单芯片架构

    初步考虑,就尺寸、资源再利用、开发难易程度等角度来看,采用单芯片方案似乎非常合理,但仔细分析,便显出其它架构的优点,例如,开发周期短、网络和语音与其它电话功能分离 (decoupling)等。基带芯片能够支持更多共享同一通讯调制解调器的手机,其中有些手机具有高端多媒体功能,例如,高分辨率相机、VGA?级摄像机、因特网影音内容播放能力等,而其它的只有基本功能,如VGA或130万像素相机,并且不支持视频播放。因此,基带芯片通常只具备主流功能,以避免成本的增加。此外,单芯片方案也让手机制造商更难设计出差异化的产品和解决方案。

    应用处理器架构

    应用处理器架构在移动系统中采用PC的处理方法。随着手机功能的日益增多,语音功能的重要性随之降低,因此应用处理器使用一个外部调制解调器芯片来管理语音和网络功能,手机制造商无需转换到新平台,就可以支持其它网络系统(WCDM、CDMA2000等)或网络升级。应用处理器多用于高端市场,并且短期内将持续这个趋势。

    多媒体处理器架构

    手机制造商不断进行技术革新以缩短设计周期(无论是网络或功能等),一个典型多媒体处理器的设计周期比典型基带的设计周期要短,因此手机制造商增加多媒体功能的同时无需重新设计系统。多媒体处理器厂商可以专注研发一小部分的功能,如相机质量、移动电视、3D图形等,而暂时不考虑网络方面的功能。因此,多媒体处理器更加注重功能,使用较少资源(内存、MIPS等),功耗和价格都比较低。然而,多媒体处理器的缺点是,缺乏灵活性,也没有多余的“马力”提供给原始设计之外的新功能。

    对手机制造商来说,多媒体处理器架构最直接的好处如下(多媒体处理器与应用处理器的比较):

    手机芯片三种架构的发展趋势_ESMCOL_2

    &nbsp多媒体处理器方法的发展

    手机市场中的竞争瞬息万变,新功能需要有新方案支持,因而促使现有方案的不断进步。目前,并行接口转换到串行接口,以实现降低功率并减少空间占用。从前多媒体处理器是系统中唯一的每秒高帧速视频数据发生器, 因此很自然的将手机的LCD连接到多媒体处理器。目前出现的新架构,多媒体处理器已不再唯一的发生器,有些LCD又再度连到基带。这种架构具有很多优点,它解决了一项最大的难题,就是必须使基带GUI状态与多媒体处理器保持同步,同时,这个架构也不需要再将大量数据从基带通过多媒体处理器传输到LCD。但是TV输出接口通常设置在多媒体处理器上,因此外部显示接口的显示问题仍然存在。

    &nbsp多媒体处理器的集成难题

    多媒体处理器架构也有其缺点,软件集成是其中一项较大的挑战。多媒体处理器厂商向手机制造商提供成套软件,这些软件在基带处理器上运行,并为所有多媒体处理器功能提供简易接口。但是各家多媒体处理器厂商的接口并不统一,如果需要换成其他厂商的多媒体处理器,那么更改软件将是一项大工程,所有多媒体处理器相关的程序代码都要更改。

    &nbspOpenMAX

    为了解决这个问题,Khronos Group定义了OpenMax架构。OpenMax小组设计了媒体开放标准,以提供完整的媒体基础架构移植性。但是,由于OpenMax解决方案尚未被业界广为接受,只有几家厂商的手机设计支持这项标准,因此这个架构只代表一种可能的解决方案,或是一种解决问题的方法,多数顶级厂商还是继续使用他们内部开发的专属 API。

    软件解决方案有用吗?

    传统而言,基带和应用处理器都是采用软件方式,软件具有自身的优势(例如开发周期短、灵活性强、资源可重复利用),所以,难道专用硬件模块的时代结束了吗(像PC市场一样)?运算能力——多媒体处理需要很好的运算能力。随着移动设备CPU能力的增强,有些算法也可以通过软件来实现,在移动平台中电池是非常稀缺的资源,因此这项方案需要很高的成本。

    实时运转——有些多媒体功能需要精准的时序,因此不能由软件实施,例如,相机的影像信号处理、TV输出或其它视频输出接口。因此,一定要采用硬件方案,唯一要处理的问题就是硬件模块应该放在系统的什么位置。

    结论

    很显然只要手机行业持续飞速的发展,这三种解决方案势必会共存,这点从五大手机制造商在他们的设计里都采用这三种方式就可以得出结论。


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