搭建理想的手機(jī)芯片平臺(tái)
一、手機(jī)芯片平臺(tái)的關(guān)鍵要素
未來的手機(jī)設(shè)計(jì)可能需要具備更高的帶寬、更強(qiáng)的處理能力、更大的存儲(chǔ)、更高的安全性和更加靈活豐富的應(yīng)用，作為手機(jī)芯片供應(yīng)商，應(yīng)該制定怎樣的平臺(tái)化解決方案？哪些方面的能力對(duì)于手機(jī)芯片平臺(tái)來說最為重要？
杰爾：手機(jī)芯片組開發(fā)最重要的因素實(shí)際上取決于產(chǎn)品的細(xì)分領(lǐng)域。對(duì)于中檔的特色電話與智能電話等市場(chǎng)而言，我們認(rèn)為基于杰爾 Vision Mobile Handset架構(gòu)構(gòu)建的解決方案將能夠?qū)崿F(xiàn)可靠的高性能解決方案。作為芯片組解決方案供應(yīng)商，我們的重中之重是要確保電話通話與數(shù)據(jù)傳輸具有完全的可靠性。Vision架構(gòu)將數(shù)字基帶的通信與應(yīng)用處理領(lǐng)域相分離，這樣X115 處理器就能全面負(fù)責(zé)執(zhí)行其特定的功能。在數(shù)字基帶中，通信處理器作為系統(tǒng)的主控制器，不管運(yùn)行哪些應(yīng)用都能確保通信鏈路暢通。
作為芯片組解決方案供應(yīng)商，我們的重中之重是要確保電話通話與數(shù)據(jù)傳輸具有完全的可靠性。
飛利浦半導(dǎo)體：未來的平臺(tái)化解決方案需要支持各種先進(jìn)的多媒體功能，隨著MP3功能不斷集成到手機(jī)中并獲得用戶的廣泛歡迎，要幫助手機(jī)生產(chǎn)商在市場(chǎng)上占據(jù)一席之地，毫無(wú)疑問手機(jī)芯片平臺(tái)中必須整合MP3功能。同時(shí)，手機(jī)還需要具備近距離無(wú)線通信（NFC）等先進(jìn)的連接功能，并且要隨著應(yīng)用的擴(kuò)展而不斷升級(jí)。NFC是飛利浦和索尼共同開發(fā)的，它是一種無(wú)線連接技術(shù)，與現(xiàn)有非接觸智能卡技術(shù)兼容，目前得到越來越多主要廠商的支持。
ARM：手機(jī)平臺(tái)化要向三個(gè)方向努力：A、V、C。A是Audio，V是Video，C是Connectivity ，就是可連性。對(duì)于Audio來說，市場(chǎng)提出的要求越來越高，MP3、iTUNE等功能將變得必不可少。同時(shí)，Video的精度也需要越來越高，從30萬(wàn)像素到300萬(wàn)像素，再過些時(shí)間500萬(wàn)像素就會(huì)成為大眾化配置。而且Video不僅限于圖像，還要對(duì)其他像MPEG4等視頻應(yīng)用提供支持。Connectivity可能會(huì)涉及藍(lán)牙、Wi-Fi、Zigbee等等。手機(jī)芯片平臺(tái)化的概念并不只是硬件的平臺(tái)化，還包括軟件的平臺(tái)化。另外，運(yùn)營(yíng)商還會(huì)要求手機(jī)平臺(tái)具有很好的DRM和安全特性。
二、對(duì)基帶與應(yīng)用模塊的考量
怎樣能使手機(jī)芯片平臺(tái)的基帶模塊和應(yīng)用模塊都能最大程度地發(fā)揮各自的作用？
在基帶和應(yīng)用模塊中，如果采用通用的DSP，雖然帶來了很高的性能，但同時(shí)也帶來很高的功耗和成本，怎樣才能更加充分地調(diào)動(dòng)通用DSP的功能并降低使用通用DSP的成本？
杰爾：要想率先在市場(chǎng)上推出基于新載體技術(shù)的解決方案，最好的做法就是將獨(dú)立的通信引擎與應(yīng)用處理器加以結(jié)合。對(duì)于要求高性能應(yīng)用處理的PDA 電話，也要采用這種技術(shù)方法。至于中端電話，我們認(rèn)為集成性的解決方案能夠?qū)⑼ㄐ盘幚砥鳌?yīng)用處理器以及外設(shè)進(jìn)行智能整合，從而實(shí)現(xiàn)性能、尺寸及成本全方位優(yōu)化的最佳解決方案。對(duì)于低端或基礎(chǔ)型手機(jī)而言，最好為通信與有限的應(yīng)用功能采用同一處理器。
我們?yōu)樽约旱膶Ｓ?DSP 架構(gòu)進(jìn)行了大量投資，確保它能夠?qū)崿F(xiàn)低功耗，還將 DSP 與 ARM 核的功能進(jìn)行了細(xì)分，讓 DSP 專門處理嵌入式應(yīng)用，這樣一來使處理效率大大提高；我們同時(shí)對(duì)代碼進(jìn)行了優(yōu)化，以盡可能減少外部存儲(chǔ)器傳輸，并且還最大程度地減少了處理所需的內(nèi)部存儲(chǔ)量。
在Application方面，如果是要實(shí)現(xiàn)Audio和Video，沒有必要非使用通用DSP，可以專門用模塊加上ARM來實(shí)現(xiàn)，對(duì)于各種應(yīng)用功能，指定這些模塊進(jìn)行分布式的處理。
ARM：像現(xiàn)在的智能手機(jī)，Baseband里可能是一個(gè)ARM7加一個(gè)DSP，在Application模塊里，可能是DSP加ARM9。到了3G之后，對(duì)Baseband的要求更高，ARM7可能不夠，需要ARM9加DSP。Application里，AVC更加復(fù)雜，很可能是ARM11加DSP。這樣，兩個(gè)模塊中一共可能有2個(gè)DSP和2個(gè)ARM，帶來的功耗很高，開發(fā)費(fèi)用也很高。有的芯片廠商想，是不是可以采用ARM核就能代替DSP，還有些公司想，如果DSP足夠強(qiáng)，能否就不需要ARM了。
在Application方面，如果是要實(shí)現(xiàn)Audio和Video，沒有必要非使用通用DSP，可以專門用模塊加上ARM來實(shí)現(xiàn)，對(duì)于各種應(yīng)用功能，指定這些模塊進(jìn)行分布式的處理。
三、應(yīng)用功能的擴(kuò)展及實(shí)現(xiàn)方式
對(duì)于數(shù)碼相機(jī)、Wi-Fi、MP3、MPEG4等應(yīng)用功能，在決定將其集成到手機(jī)平臺(tái)中的時(shí)候怎樣進(jìn)行合理的選擇？
這些應(yīng)用功能上的擴(kuò)展對(duì)手機(jī)的存儲(chǔ)性能會(huì)有怎樣的要求？
杰爾：從一開始我們就在芯片平臺(tái)中預(yù)先設(shè)計(jì)了外設(shè)接口，可根據(jù)市場(chǎng)需要添加新的功能。隨著 IP 與有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的普及，我們?cè)诨A(chǔ)器件上集成了核心功能。例如，X115 芯片組解決方案可提供針對(duì)CD 音質(zhì)播放、影院品質(zhì)視頻以及200萬(wàn)像素?cái)z像等功能的擴(kuò)展。
手機(jī)如采用HDD，這從用戶的角度來說具有一定吸引力，但它會(huì)影響整個(gè)設(shè)備的電池使用壽命。 此外，運(yùn)營(yíng)商或OEM 廠商通常不會(huì)將安全數(shù)據(jù)卡 (Secure Data Card) 等外部存儲(chǔ)設(shè)備作為配套設(shè)備隨電話一起提供。
飛利浦半導(dǎo)體：我們的手機(jī)平臺(tái)目前可集成數(shù)碼相機(jī)、3D加速、MP3、MP4、藍(lán)牙、Wi-Fi甚至Wi-Max等所有這些應(yīng)用功能，如何選擇合理的功能要根據(jù)市場(chǎng)的需求來判斷。
目前市場(chǎng)上存在著MMC等各種類型的存儲(chǔ)卡，并且呈現(xiàn)出存儲(chǔ)卡尺寸越來越小、存儲(chǔ)功能越來越強(qiáng)大的趨勢(shì)。閃存存儲(chǔ)的成本較低，并具有小巧尺寸的優(yōu)勢(shì)，在市場(chǎng)上占相對(duì)優(yōu)勢(shì)，但它的存儲(chǔ)容量?jī)H為5GB到8GB，HDD的容量相當(dāng)大，可達(dá)10GB到20GB，但其較高的成本和較大的尺寸也成為用戶考慮的因素。
ARM：首先應(yīng)該有一個(gè)公用平臺(tái)，把最常用的功能或模塊做進(jìn)去，比如數(shù)碼相機(jī)、MP3等。對(duì)于其他的擴(kuò)展功能，可以通過SDIO標(biāo)準(zhǔn)實(shí)現(xiàn)。當(dāng)需要某種應(yīng)用功能的時(shí)候，用戶只要插一個(gè)相應(yīng)的SD卡進(jìn)去就可以實(shí)現(xiàn)。
對(duì)于存儲(chǔ)的問題，我覺得今后到不必?fù)?dān)心。當(dāng)手機(jī)需要存放或調(diào)用某些數(shù)據(jù)資源的時(shí)候，可以通過接入Wi-Fi或WiMAX網(wǎng)絡(luò)借助局域或城域設(shè)備的存儲(chǔ)能力。
四、手機(jī)與其他設(shè)備間的互通
目前有很多應(yīng)用將手機(jī)與其他消費(fèi)電子產(chǎn)品進(jìn)行互通，比如用手機(jī)控制其他設(shè)備的操作，或是在手機(jī)與其他數(shù)字設(shè)備（PC、STB、影碟機(jī)）之間進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸，公司最看好的是哪種互通技術(shù)？
飛利浦半導(dǎo)體：要實(shí)現(xiàn)手機(jī)與其他消費(fèi)電子產(chǎn)品間的互聯(lián)互通，NFC技術(shù)不失為一種理想的連接技術(shù)。只要將NFC手機(jī)與具備NFC功能的個(gè)人電腦或電視并排放在一起，它們就會(huì)自動(dòng)實(shí)現(xiàn)互聯(lián)，用戶就能夠輕松地傳輸數(shù)字圖像或其他數(shù)據(jù)。
ARM：針對(duì)移動(dòng)支付方面的應(yīng)用，我們認(rèn)為NFC與紅外和短信方式相比具有非常明顯的優(yōu)勢(shì)。如果是和數(shù)碼家電之間傳輸數(shù)據(jù)，我們認(rèn)為Wi-Fi和USB-OTG都是十分關(guān)鍵的技術(shù)，尤其是USB還可以作為很好的充電方式。
五、ULC手機(jī)對(duì)芯片平臺(tái)的要求
如果要實(shí)現(xiàn)超低成本的手機(jī)產(chǎn)品，從芯片平臺(tái)方面需要進(jìn)行哪些調(diào)整與選擇？
杰爾：降低手機(jī) BOM （材料清單）的途徑之一就是提高芯片的集成度。我們努力將成本較高的模擬電路實(shí)現(xiàn)了更高程度的集成。此外，我們還采用智能分類技術(shù)，針對(duì)相似類型的電路采用最適合的硅片工藝技術(shù)，從而保持較低成本。我們將模擬與數(shù)字電路系統(tǒng)相區(qū)分，讓數(shù)字電路隨著工藝技術(shù)發(fā)展不斷減小，這比在同一硅片上集成所有電路的成本要低。如果我們非要硬著頭皮實(shí)現(xiàn)單芯片，那么整個(gè)芯片的成本會(huì)相當(dāng)高，根本就不存在一種能讓數(shù)字與模擬電路系統(tǒng)都受益（既節(jié)約成本又提高性能）的最佳工藝技術(shù)。隨著硅片尺寸不斷縮小，我們更要認(rèn)清這一點(diǎn)。
飛利浦半導(dǎo)體：我們推出了集成性的GSM協(xié)議棧和DSP算法，可以實(shí)現(xiàn)可靠的設(shè)計(jì)和小巧的存儲(chǔ)尺寸，從而節(jié)省存儲(chǔ)成本。其次，我們的超低功耗技術(shù)能幫助手機(jī)生產(chǎn)商減少相應(yīng)的電池成本。
ARM：業(yè)內(nèi)一些公司盡可能地把模擬和數(shù)字部分集成在一個(gè)芯片里，這對(duì)工藝要求很高，挑戰(zhàn)很大。我們更多考慮的是在軟件方面降低成本。一方面，通過提升軟件的代碼密度降低存儲(chǔ)資源的占用，同時(shí)另一方面要對(duì)軟件進(jìn)行更多的復(fù)用而不是再次開發(fā)。
最新手機(jī)開發(fā)平臺(tái)一覽
杰爾X115多媒體終端芯片組
杰爾系統(tǒng)(Agere)針對(duì)主流 EDGE 功能電話及智能手機(jī)推出新的 Vision X115 芯片組解決方案，其基于杰爾 Vision 移動(dòng)手持終端架構(gòu)及 OptiVerse軟件框架。X115 可支持Microsoft Windows Mobile 5.0、SymbianOS和 Linux。 憑借 X115，手持終端制造商能夠提供對(duì) H.263、MPEG-4 以及 H.264 等標(biāo)準(zhǔn)的支持，并可以采用 MP3、AAC、aacPlus以及增強(qiáng)型 aacPlus文件格式播放音頻。
X115 是由模擬基帶與數(shù)字基帶組成的雙芯片 GPRS/EDGE 解決方案。模擬基帶包括完整的電源管理解決方案以執(zhí)行模擬基帶處理、音頻合成與轉(zhuǎn)換。數(shù)字基帶擁有三個(gè)處理器內(nèi)核 ——用于通信的 ARM7TDMI-S內(nèi)核、用于應(yīng)用的 ARM926EJ-S 內(nèi)核以及用于物理層與音頻信號(hào)處理的杰爾 DSP16000 內(nèi)核。通過在數(shù)字基帶中分離通信與應(yīng)用處理域，Vision 架構(gòu)使 X115 的各處理器都能完全專注于特定功能的執(zhí)行。在數(shù)字基帶中，通信處理器可用作系統(tǒng)的主控制器，保持通信鏈接的暢通。
為了進(jìn)一步完善 X115 解決方案，平臺(tái)中也融合了 OptiVerse 軟件框架，包含可重復(fù)使用的標(biāo)準(zhǔn)化應(yīng)用編程接口 (API)，可以輕松利用解決方案中的基本通信與應(yīng)用功能。這些接口能夠顯著簡(jiǎn)化諸如音頻與視頻等可定制多媒體應(yīng)用的開發(fā)過程。與硬件分區(qū)類似，OptiVerse 軟件采用精確定義的接口，使通信與應(yīng)用功能相分離。
Silicon Laboratories單芯片GSM/GPRS手機(jī)
除了集成硬件模塊之外，AeroFONE 單芯片在軟件方面也提供了充分的靈活性，其具有的基礎(chǔ)系統(tǒng)體系結(jié)構(gòu)可以適應(yīng)多種軟件協(xié)議棧、操作系統(tǒng)和應(yīng)用框架，使手機(jī)開發(fā)商可以選擇利用現(xiàn)有的軟件基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)或者挑選經(jīng)過 Silicon Laboratories 及其合作伙伴（包括 TTPCom、CCww和Stackcom ）驗(yàn)證的協(xié)議棧和應(yīng)用軟件框架。
TTPCom AJAR手機(jī)應(yīng)用平臺(tái)
TTPCom的AJAR平臺(tái)由應(yīng)用框架、開發(fā)與測(cè)試應(yīng)用和用戶界面等一系列工具以及專門的應(yīng)用程序所組成，可以覆蓋從低端到高端多媒體全系列手機(jī)。為了節(jié)省用戶的開發(fā)時(shí)間，很多應(yīng)用模塊可以預(yù)先集成到AJAR平臺(tái)中，包括Java、MMS、email、WAP2.0、數(shù)碼相機(jī)、嵌入式和可下載游戲、和弦或音樂鈴聲、可變矢量圖形、保密和下載、DRM、同步、視頻電話、FOTA升級(jí)、語(yǔ)音識(shí)別和多媒體內(nèi)容等。AJAR平臺(tái)中的Dzigner Pro是進(jìn)行快速深層次用戶界面定制的設(shè)計(jì)工具，可以滿足運(yùn)營(yíng)商的品牌需求。平臺(tái)用戶可以通過使用這一工具提供例如動(dòng)畫、透明和3D渲染等效果。 AJAR平臺(tái)可以移植到現(xiàn)有的多種協(xié)議棧上，也能運(yùn)行在獨(dú)立的應(yīng)用處理器上面，其在不同調(diào)制解調(diào)器和硬件配置之間的移植通過MAPAL接口實(shí)現(xiàn)。
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