多功能融合催生手機新架構

    如果你自認為對自己的手機不是完全了解的話(huà)，請打開(kāi)你的手機說(shuō)明書(shū)，仔細審視一下你最貼身的伙伴都具有哪些功能。也許你會(huì )吃驚的發(fā)現原來(lái)自己的手機在不知不覺(jué)間已經(jīng)成為一個(gè)娛樂(lè )終端。沒(méi)錯，伴隨著(zhù)消費者對便攜應用的要求，當今的手機早已成為一個(gè)電子應用殺手，幾乎囊括了所有微型電子設備所支持的功能，下面這張圖非常形象的說(shuō)明了手機早已經(jīng)成為娛樂(lè )終端的不二選擇。 
  
    可以肯定地是，應用的不斷融合到手機中并沒(méi)有增加手機的尺寸(除非是為了適應大屏幕尺寸的需求)，而這一切都應該感謝芯片工藝的不斷進(jìn)步?？墒?，僅僅依靠芯片的發(fā)展還遠遠不能解決這些，畢竟新功能的融合速度實(shí)在太過(guò)迅速，而將這些功能融合到手機中，更多的是給手機設計業(yè)帶來(lái)了巨大挑戰。如何能夠保持手機原有面積、豐富功能，同時(shí)還要保持手機的差異化功能和減少耗電等，這些都是目前面臨的挑戰。在功能合一的方面，遇到的挑戰是手機如何在傳送媒體時(shí)，這些處理器能支持這些媒體傳送的要求。根據客戶(hù)的反應和市場(chǎng)調查，可以發(fā)現現在手機的功能越來(lái)越豐富，這樣使手機芯片中的基帶處理器等很難支持這樣的功能，已經(jīng)幾乎達到了極限。

 
    雙核，沒(méi)錯！多加一個(gè)應用處理器幫助基帶處理器處理目前媒體傳輸所帶來(lái)的巨大要求是最簡(jiǎn)單的解決辦法，事實(shí)上先在的手機設計也的確遵循著(zhù)這個(gè)思路。采取雙處理器的架構，帶來(lái)很多的優(yōu)勢和好處，比如雙處理器各司其職，能夠更好的保障通信需求和其他應用需求的獨立高效穩定的運行，但新的問(wèn)題又產(chǎn)生了：基帶處理器和應用處理器間的數據傳輸構成了新的性能瓶頸，如何解決媒體應用方面的問(wèn)題已成為兩種通訊間的桎梏。

    目前手機設計者采用嵌入式接口解決這個(gè)問(wèn)題，比如采取UART或者是I2C解決兩者之間的通訊，但這對手機的性能帶來(lái)了很大的局限性。于是有的設計者開(kāi)始采取新的做法——非同步的雙端口RAM做法，可以保證兩個(gè)處理器之間進(jìn)行處理交流。盡管采取了這種的非同步DPRAM的做法，有一些好處，但是現在也存在一些問(wèn)題。其中一個(gè)面臨的問(wèn)題是由于非同步DPRAM導致的，即，它的時(shí)鐘周期比較慢。這種非同步DPRAM帶來(lái)的問(wèn)題是采用的同一個(gè)總線(xiàn)接口，這樣同時(shí)用一條線(xiàn)來(lái)傳送地址和數據，對于數據的傳輸，速度減少了50%。所謂的傳輸效率降低50%的原因，在一個(gè)周期中要插入它的地址，在下一個(gè)時(shí)鐘周期當中要插入數據，這樣導致了整個(gè)的傳輸數據的速度和效率減少了50%。另外一個(gè)問(wèn)題是除了性能方面有所限制以外，它還采用ADM的做法，這樣在功耗方面增加了一倍。采用了ADM的機制以后，在處理器之間需要進(jìn)行數據交換的時(shí)候，引腳幾乎全部被占用，這樣使手機廠(chǎng)商在設計使很難利用多余的引腳增加差異化的功能。

    所謂的非同步的DPRAM只是臨時(shí)的解決辦法，因為如果要面臨豐富的多媒體和3G的要求，必須保證接口提高流通量，同時(shí)要保證減少功耗的要求，為此用戶(hù)需要新的手機架構解決方案。

    近日，IDT根據目前的挑戰和客戶(hù)的要求，提出了移動(dòng)多媒體互聯(lián)（M2I）的解決方案，它采用了同步的解決方案，使它的時(shí)鐘周期加快了，以前的時(shí)鐘周期是55-65 ns，采用同步的做法可使時(shí)鐘周期加快到20 ns。與此同時(shí)，在芯片加入了內部計數器，提高了時(shí)鐘周期的速度，以前數據傳送方式，是“地址--數據--地址--數據…”的順序。那么采取同步時(shí)鐘電路以后，只需輸入第一個(gè)地址以后，計數器就會(huì )使之處理其余的地址。結果形成了“地址—數據—數據—數據…”的模式。由于時(shí)鐘周期加快，這樣內部的電流耗電減少了40%，對總的電池的耗電減少了90%。 另一個(gè)好處是采用了ADM以后，它的通用IO引腳占有數量少，使手機的內存占有的數量減少。這樣可以在有傳感器以后，其中有8個(gè)動(dòng)態(tài)的IO引腳，這樣省去了處理器對引腳的監控和控制，這樣余下的引腳用于增加新的差異化的功能。比如顯示、游戲的傳感器、實(shí)時(shí)移動(dòng)電子商務(wù)，也可以提供AC97或者是高保真的音頻解碼器或者是像數字電視等功能。  

    在設計方面，我們可以給手機廠(chǎng)商更大的靈活性，可以采取一種模塊化的設計方法，這個(gè)實(shí)際上我們ADM基本上已經(jīng)成為業(yè)內的標準，可以使手機的廠(chǎng)商在設計的時(shí)候，可以以地址數據復用和非復用保持兼容。（新架構如下圖所示）