搭建理想的手機芯片平臺

　　一、手機芯片平臺的關(guān)鍵要素

　　未來(lái)的手機設計可能需要具備更高的帶寬、更強的處理能力、更大的存儲、更高的安全性和更加靈活豐富的應用，作為手機芯片供應商，應該制定怎樣的平臺化解決方案？哪些方面的能力對于手機芯片平臺來(lái)說(shuō)最為重要？

　　杰爾：手機芯片組開(kāi)發(fā)最重要的因素實(shí)際上取決于產(chǎn)品的細分領(lǐng)域。對于中檔的特色電話(huà)與智能電話(huà)等市場(chǎng)而言，我們認為基于杰爾 Vision Mobile Handset架構構建的解決方案將能夠實(shí)現可靠的高性能解決方案。作為芯片組解決方案供應商，我們的重中之重是要確保電話(huà)通話(huà)與數據傳輸具有完全的可靠性。Vision架構將數字基帶的通信與應用處理領(lǐng)域相分離，這樣X(jué)115 處理器就能全面負責執行其特定的功能。在數字基帶中，通信處理器作為系統的主控制器，不管運行哪些應用都能確保通信鏈路暢通。

　　作為芯片組解決方案供應商，我們的重中之重是要確保電話(huà)通話(huà)與數據傳輸具有完全的可靠性。


　　飛利浦半導體：未來(lái)的平臺化解決方案需要支持各種先進(jìn)的多媒體功能，隨著(zhù)MP3功能不斷集成到手機中并獲得用戶(hù)的廣泛歡迎，要幫助手機生產(chǎn)商在市場(chǎng)上占據一席之地，毫無(wú)疑問(wèn)手機芯片平臺中必須整合MP3功能。同時(shí)，手機還需要具備近距離無(wú)線(xiàn)通信（NFC）等先進(jìn)的連接功能，并且要隨著(zhù)應用的擴展而不斷升級。NFC是飛利浦和索尼共同開(kāi)發(fā)的，它是一種無(wú)線(xiàn)連接技術(shù)，與現有非接觸智能卡技術(shù)兼容，目前得到越來(lái)越多主要廠(chǎng)商的支持。

　　ARM：手機平臺化要向三個(gè)方向努力：A、V、C。A是Audio，V是Video，C是Connectivity ，就是可連性。對于A(yíng)udio來(lái)說(shuō)，市場(chǎng)提出的要求越來(lái)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(lái)越高，從30萬(wàn)像素到300萬(wàn)像素，再過(guò)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，還要對其他像MPEG4等視頻應用提供支持。Connectivity可能會(huì )涉及藍牙、Wi-Fi、Zigbee等等。手機芯片平臺化的概念并不只是硬件的平臺化，還包括軟件的平臺化。另外，運營(yíng)商還會(huì )要求手機平臺具有很好的DRM和安全特性。

　　二、對基帶與應用模塊的考量

　　怎樣能使手機芯片平臺的基帶模塊和應用模塊都能最大程度地發(fā)揮各自的作用？

　　在基帶和應用模塊中，如果采用通用的DSP，雖然帶來(lái)了很高的性能，但同時(shí)也帶來(lái)很高的功耗和成本，怎樣才能更加充分地調動(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立的通信引擎與應用處理器加以結合。對于要求高性能應用處理的PDA 電話(huà)，也要采用這種技術(shù)方法。至于中端電話(huà)，我們認為集成性的解決方案能夠將通信處理器、應用處理器以及外設進(jìn)行智能整合，從而實(shí)現性能、尺寸及成本全方位優(yōu)化的最佳解決方案。對于低端或基礎型手機而言，最好為通信與有限的應用功能采用同一處理器。

　　我們?yōu)樽约旱膶?zhuān)有 DSP 架構進(jìn)行了大量投資，確保它能夠實(shí)現低功耗，還將 DSP 與 ARM 核的功能進(jìn)行了細分，讓 DSP 專(zhuān)門(mén)處理嵌入式應用，這樣一來(lái)使處理效率大大提高；我們同時(shí)對代碼進(jìn)行了優(yōu)化，以盡可能減少外部存儲器傳輸，并且還最大程度地減少了處理所需的內部存儲量。

　　在A(yíng)pplication方面，如果是要實(shí)現Audio和Video，沒(méi)有必要非使用通用DSP，可以專(zhuān)門(mén)用模塊加上ARM來(lái)實(shí)現，對于各種應用功能，指定這些模塊進(jìn)行分布式的處理。


　　ARM：像現在的智能手機，Baseband里可能是一個(gè)ARM7加一個(gè)DSP，在A(yíng)pplication模塊里，可能是DSP加ARM9。到了3G之后，對Baseband的要求更高，ARM7可能不夠，需要ARM9加DSP。Application里，AVC更加復雜，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(lái)的功耗很高，開(kāi)發(fā)費用也很高。有的芯片廠(chǎng)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，能否就不需要ARM了。

　　在A(yíng)pplication方面，如果是要實(shí)現Audio和Video，沒(méi)有必要非使用通用DSP，可以專(zhuān)門(mén)用模塊加上ARM來(lái)實(shí)現，對于各種應用功能，指定這些模塊進(jìn)行分布式的處理。

　　三、應用功能的擴展及實(shí)現方式

　　對于數碼相機、Wi-Fi、MP3、MPEG4等應用功能，在決定將其集成到手機平臺中的時(shí)候怎樣進(jìn)行合理的選擇？

　　這些應用功能上的擴展對手機的存儲性能會(huì )有怎樣的要求？
　　杰爾：從一開(kāi)始我們就在芯片平臺中預先設計了外設接口，可根據市場(chǎng)需要添加新的功能。隨著(zhù) IP 與有關(guān)標準的普及，我們在基礎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CD 音質(zhì)播放、影院品質(zhì)視頻以及200萬(wàn)像素攝像等功能的擴展。

　　手機如采用HDD，這從用戶(hù)的角度來(lái)說(shuō)具有一定吸引力，但它會(huì )影響整個(gè)設備的電池使用壽命。 此外，運營(yíng)商或OEM 廠(chǎng)商通常不會(huì )將安全數據卡 (Secure Data Card) 等外部存儲設備作為配套設備隨電話(huà)一起提供。

　　飛利浦半導體：我們的手機平臺目前可集成數碼相機、3D加速、MP3、MP4、藍牙、Wi-Fi甚至Wi-Max等所有這些應用功能，如何選擇合理的功能要根據市場(chǎng)的需求來(lái)判斷。

　　目前市場(chǎng)上存在著(zhù)MMC等各種類(lèi)型的存儲卡，并且呈現出存儲卡尺寸越來(lái)越小、存儲功能越來(lái)越強大的趨勢。閃存存儲的成本較低，并具有小巧尺寸的優(yōu)勢，在市場(chǎng)上占相對優(yōu)勢，但它的存儲容量?jì)H為5GB到8GB，HDD的容量相當大，可達10GB到20GB，但其較高的成本和較大的尺寸也成為用戶(hù)考慮的因素。

　　ARM：首先應該有一個(gè)公用平臺，把最常用的功能或模塊做進(jìn)去，比如數碼相機、MP3等。對于其他的擴展功能，可以通過(guò)SDIO標準實(shí)現。當需要某種應用功能的時(shí)候，用戶(hù)只要插一個(gè)相應的SD卡進(jìn)去就可以實(shí)現。

　　對于存儲的問(wèn)題，我覺(jué)得今后到不必擔心。當手機需要存放或調用某些數據資源的時(shí)候，可以通過(guò)接入Wi-Fi或WiMAX網(wǎng)絡(luò )借助局域或城域設備的存儲能力。

　　四、手機與其他設備間的互通

　　目前有很多應用將手機與其他消費電子產(chǎn)品進(jìn)行互通，比如用手機控制其他設備的操作，或是在手機與其他數字設備（PC、STB、影碟機）之間進(jìn)行數據傳輸，公司最看好的是哪種互通技術(shù)？

　　飛利浦半導體：要實(shí)現手機與其他消費電子產(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手機與具備N(xiāo)FC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)現互聯(lián)，用戶(hù)就能夠輕松地傳輸數字圖像或其他數據。

　　ARM：針對移動(dòng)支付方面的應用，我們認為NFC與紅外和短信方式相比具有非常明顯的優(yōu)勢。如果是和數碼家電之間傳輸數據，我們認為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手機對芯片平臺的要求

　　如果要實(shí)現超低成本的手機產(chǎn)品，從芯片平臺方面需要進(jìn)行哪些調整與選擇？

　　杰爾：降低手機 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)現了更高程度的集成。此外，我們還采用智能分類(lèi)技術(shù)，針對相似類(lèi)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。我們將模擬與數字電路系統相區分，讓數字電路隨著(zhù)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(zhù)頭皮實(shí)現單芯片，那么整個(gè)芯片的成本會(huì )相當高，根本就不存在一種能讓數字與模擬電路系統都受益（既節約成本又提高性能）的最佳工藝技術(shù)。隨著(zhù)硅片尺寸不斷縮小，我們更要認清這一點(diǎn)。

　　飛利浦半導體：我們推出了集成性的GSM協(xié)議棧和DSP算法，可以實(shí)現可靠的設計和小巧的存儲尺寸，從而節省存儲成本。其次，我們的超低功耗技術(shù)能幫助手機生產(chǎn)商減少相應的電池成本。

　　ARM：業(yè)內一些公司盡可能地把模擬和數字部分集成在一個(gè)芯片里，這對工藝要求很高，挑戰很大。我們更多考慮的是在軟件方面降低成本。一方面，通過(guò)提升軟件的代碼密度降低存儲資源的占用，同時(shí)另一方面要對軟件進(jìn)行更多的復用而不是再次開(kāi)發(fā)。

　　　　　　　　　　　　　　　最新手機開(kāi)發(fā)平臺一覽
　　杰爾X115多媒體終端芯片組

　　杰爾系統(Agere)針對主流 EDGE 功能電話(huà)及智能手機推出新的 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 H.263、MPEG-4 以及 H.264 等標準的支持，并可以采用 MP3、AAC、aacPlus以及增強型 aacPlus文件格式播放音頻。

　　X115 是由模擬基帶與數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行模擬基帶處理、音頻合成與轉換。數字基帶擁有三個(gè)處理器內核 ――用于通信的 ARM7TDMI-S內核、用于應用的 ARM926EJ-S 內核以及用于物理層與音頻信號處理的杰爾 DSP16000 內核。通過(guò)在數字基帶中分離通信與應用處理域，Vision 架構使 X115 的各處理器都能完全專(zhuān)注于特定功能的執行。在數字基帶中，通信處理器可用作系統的主控制器，保持通信鏈接的暢通。

　　為了進(jìn)一步完善 X115 解決方案，平臺中也融合了 OptiVerse 軟件框架，包含可重復使用的標準化應用編程接口 (API)，可以輕松利用解決方案中的基本通信與應用功能。這些接口能夠顯著(zhù)簡(jiǎn)化諸如音頻與視頻等可定制多媒體應用的開(kāi)發(fā)過(guò)程。與硬件分區類(lèi)似，OptiVerse 軟件采用精確定義的接口，使通信與應用功能相分離。

　　Silicon Laboratories單芯片GSM/GPRS手機