手机AP提高灵活性集成度 满足多层次需求

2008-04-02 11:14:36来源: 互联网

  不同的手机多媒体方案针对不同的高中低端手机市场。中高端手机强调多媒体、娱乐及移动办公功能,通信只是基本功能,这时应用处理器(AP)就会显示其优势。因为基带+AP的架构很灵活,基带兼做多媒体处理的方案以及基带+协处理器的方案只能处理特定的多媒体功能,他们不可能做到面面俱到,也就不能满足多种需求。此外,基带+AP这一方案使得手机设计企业对基带IC的选择也更加灵活,例如可选择市场上应用广泛,稳定可靠并具有成本优势的基带IC,从而可降低设计风险。

  以前基带+AP的方案主要应用在智能手机上,几年前智能手机出货量不是很大,而市场近年开始启动,苹果iPhone的出现带动了这一潮流,因而基带+AP会越来越流行。今后手机将支持TD、GSM、WCDMA等多模制式,基带+AP将会顺应这一潮流,前景看好。

  手机平台加了AP后,对电源管理IC提出了新的要求。以前CODEC(编解码)集成到基带,但当时功能简单,只做语音处理,但随着手机多媒体功能的不断加强,对CODEC要求不断提高,比如要求信噪比更高,支持多种音视频格式的编解码等。飞思卡尔的AP有内嵌的音频复用器(Audio MUX)功能,从而可以使基带+AP共享同一片外挂的音频CODEC芯片功能,使得系统成本得到降低。此外,CODEC今后有集成到电源管理IC上的趋势,这会带来成本上的优势。而今后基带+AP是否会封装成一颗单芯片,或设计成SoC,或分立,都会有市场,主要还是根据市场需求来定夺。

  因为智能手机都需支持操作系统,所以目前AP的功能要支持操作系统以及相关的音视频和商务功能,而今后WiFi、GPS等都会集成进去。目前已有基于飞思卡尔i.MX AP的智能手机,已集成蓝牙、GSM、WiFi、GPS,未来还将会集成WiMAX。从发展趋势看,GPS、WiFi、蓝牙、GPRS等射频器件以后会有机会集成为单芯片,这将成为另一个市场主流。

  目前AP架构主要分成DSP+CPU和单独的CPU核。单核架构往往会增加硬件加速器功能,多媒体任务由CPU与硬件加速器共同来处理。而现在基于技术、成本及功耗等原因,单核AP架构的CPU时钟比CPU+DSP架构的CPU时钟快很多,在处理多任务及商务应用方面有很大的优势。原因主要是DSP只做音视频信号处理,而操作系统、商务应用软件(OFFICE等)的指令执行只能用CPU(比方ARM核)处理,如果CPU本身速度不够快,则AP在这些方面性能会很不理想。另外其他很多方面的功能集成,比方GPS、WiFi等等,它们的应用软件的操作也都往往只能执行在CPU上,对CPU的速度也都会有很高的要求。正因为如此,单核的AP很有优势。

  3G时代的到来,对AP的处理能力提出更高要求,如实时视频传输、更快的处理能力等,相信3G启动对AP的需求也会水涨船高。

  今后AP的MIPS将不断提高,是否会取代基带还未有定论。因基带要求性能稳定,客户在选择基带时,成熟稳定是放在第一位的。谁也不敢选择一款常常会掉话、死机、接收信号不稳的手机,哪怕成本再低,因此,真正取代还需要很长一段时间。

  深圳安凯微电子技术有限公司高级产品经理杨刚能:

  新AP实现手机电视/可视电话高端应用

  手机市场的容量是巨大的,需求也是各种各样、千变万化的,也就是说有不同层次的细分市场。在手机多媒体功能三种硬件实现方式中,一是基带加协处理器,二是基带具有多媒体功能,三是基带+AP,这三种基本的硬件实现方式在其对应的细分市场内都有存在的理由和价值。

  基带具有多媒体处理功能的方案:具有成本低,产品上市快的优点,同时也存在系统相对封闭,产品同质化的缺点;基带+AP具有系统开放,性能优越,容易差异化的优点,同时也存在成本较高的缺点;而基带+协处理器基本介于上述两者之间。从市场的演化来看,基带多媒体处理能力的提高,对协处理器的市场造成的冲击是最大的,但基带+AP的市场份额却会不断提高。不论从市场分析报告,还是从开始采用基带+AP进行产品设计的公司数量看,都可以明显看出这个趋势。产生这个趋势的原因是,消费者越来越成熟,对手机的要求将会从“简单的通讯工具+简单的多媒体应用”这样的手持设备转向一个“智能的个人媒体和通讯中心”,其面对的将不仅仅是通话和多媒体应用,而是多种无线连接模式下的多种媒体、数据、信息等信息的交互和处理中心,并且提供丰富的高品质的人机界面接口。这样的市场只有基带+AP的方式能够满足,而且,往往是“多种基带+AP”的方式。

  随着市场需求的不断提高,完善的多媒体功能,如强大的视频、音频、图形图像等已经是必不可少的功能。而应网络、GPS、移动电视的要求和强大商务应用的新要求,手机应用处理器将来还必须有丰富的接口并集成更完善的网络、无线数据接收和传输功能,如WiFi、WiMax、GPS、蓝牙等等,GPS导航、手机电视、可视通话、视频点播、高速上网等都可能成为手机的需求热点,这对AP提出了多方面的要求,例如:处理能力和性能要强,构建系统的成本要低、系统的功耗要小等等。综合平衡这些需求,能够取得最佳的平衡的将是ARM+DSP/ASIC架构。

  3G手机相对2G/2.5G,需要应用处理器有更强大的多媒体处理能力和快速数据传输的能力。3G不只提供快速的数据传输,更是为手机提供大数据量的多媒体应用,所以3G手机的功能定义和特定地区的3G服务网络密不可分,如何加强终端(3G手机)和网端的协同开发,争取少走弯路,双方的应用开发完美结合,并符合消费者实际需求是最大的机遇,也是最大的挑战。安凯一直关注3G的发展状况,并与上下游合作伙伴保持着密切的关系。我们本季度将推出的新一代应用处理芯片正是专门针对3G手机实现手机电视、可视电话等高端应用的。该芯片集成了H.264硬件解码、VGA显示屏支持等功能。

  安凯是通信及数码产品AP的最主要的供应商之一。目前,在部分细分市场领域已经成为核心的供应商,受到了众多客户和设计公司的欢迎。下一步,一是我们要应对多媒体的强大需求,需要在现有多媒体功能上更上一层楼,将多媒体的功能(多制式、高性能)做到极致;二是将运行强大多媒体时AP的功耗做到最低,节约能耗,延长电池和手机待机时间;三是要进一步完善更多网络、无线传输的功能。

  智多微电子(上海)有限公司CTO周汀:

  AP要成为适应多种需求的平台

  目前在市场上以基带集成多媒体功能的产品居多。由于基带厂商和AP厂商的出发点不一样,相比于基带厂商在基带芯片基础上集成主要的多媒体功能,AP厂商更注重于多媒体功能和性能的提升。随着芯片设计技术的提高,我们可以看到这两种方式不断融合的趋势。但在未来的一段时间内,这两种形式都会在不同定位的产品应用中获得机会。通常AP+基带的方式应用部分和通信部分软硬件耦合度低,因此灵活性高,利于应用的开发。目前智能手机主要采用这种架构。但同时AP+基带的方式通常系统成本较高,包括可能的对存储器的额外需求。随着设计技术的进步,集成度不断提高,芯片和存储器成本不断降低。如今手机日益成为应用驱动的消费类产品。随着手机功能的不断丰富,相信AP+基带架构的应用将非常广泛。

  智多的AP采用ARM架构,通过对软硬件的优化,它有利于客户最终手机产品的高性价比。随着新应用的不断兴起,AP也会顺应这一发展态势,功能不断丰富。相信今后AP将发展以下几个方面功能:一是多媒体功能和性能的进一步提高。视频和音频多媒体应用仍将是手机最重要的关注点之一。随着大尺寸LCD、高容量存储器的应用以及网络带宽的提高,高质量的视频功能将成为必备的功能。同时音乐性能的提升和低功耗技术的应用,手机将更好地替代MP3音乐播放器。二是手机电视,目前产业界对手机电视也很关注,虽然手机电视的标准尚未明确,但其核心技术和产业链已比较成熟和完备,如果没有意外,相信市场将会在标准明确后很快发展起来,因而AP也将集成这一功能。三是LBS(移动位置服务)将是业界关注重点之一,以GPS为核心的定位功能将是手机的必备功能之一,AP未来也会适应这一趋势,在软硬件方面对相关功能提供支持。四是iPhone兴起使用户和产业界认识到用户体验的重要性,高质量的GUI(图形用户接口)将是未来手机的发展趋势,这需要AP具有高性能的图形处理能力。同时手机游戏,包括在线游戏的发展,也对图形处理能力提出更高要求。此外,未来不同的连接如蓝牙、WiFi也是集成的一个方向。

  在3G时代,应用成为关键,这为AP的发展带来了机遇。通过高性能的AP和有竞争力的系统方案,手机设计商和应用提供商可以开发出更多更好的应用。正如互联网和PC为目前信息业的繁荣提供了可能,3G带来的互联和手机中AP高性能的信息处理能力,将使手机最终成为功能强大、应用丰富的个人信息终端。

  AP的挑战不只在芯片设计方面,高质量的软件也是 AP设计成败的关键。客户要求在更短时间内设计出功能更加复杂的手机产品。AP需要满足不同客户的要求,集成更多功能,并具有灵活性和低成本。AP产品将不单是一个芯片,而是一个平台,可适用于不同的应用需求。AP厂商通过加强与第三方的合作来提供更好的解决方案,以满足市场不断变化的需求。AP对于国内IC厂商而言是挑战,同时也是机会,不断的创新和技术能力的全面提高将是成功的关键。

  德州仪器亚洲区无线终端事业部市场总监宋国璋:

  AP要具备足够的灵活性

  放眼目前推动市场的因素,我们发现不论是单一系统解决方案或是采用外部应用处理器的解决方案(需要时也能置于单一的封装中)都蕴涵着商机。为客户提供多种选择非常重要。集成了基带的多媒体功能为不需要高性能的中端设备提供了解决方案。对要求高性能解决方案的手机制造商而言,高度优化的独立式解决方案是其理想选择。这样的解决方案既确保了性能又可保证低功耗,而且可以用相同的应用处理器满足多种手机设计方案的要求,缩短设计周期。

  目前,应用处理器为提升移动电话的娱乐体验与工作效率奠定了基础。在应用处理器的推动下,手机性能不断发展,功耗不断降低,拍照、移动游戏、手机视频及音乐等功能都得以实现。展望未来,德州仪器预计应用处理器市场将持续发展与成长。我们相信应用处理器将继续满足繁荣的无线市场中各个领域对功耗与性能的广泛要求。

  TI目前能够提供满足客户独特需求的应用处理器产品系列。作为移动娱乐的核心组件,TI OMAP架构能为目前及将来的手机带来诱人的多媒体体验。到目前为止,已经有超过1亿颗OMAP处理器应用于180种以上的各类手机与个人数字助理(PDA)中。IDC的数据显示,TI在无线应用处理器市场占有主要市场份额。TI将根据市场需求,不断为处理器集成新功能。

  手机中低端市场对基本彩屏、FM收音机、MP3音频以及拍照功能有强劲的需求。在高端市场,最热门的特性包括诱人的图形界面,媲美掌上游戏机品质的移动游戏,栩栩如生的影像相机性能以及高端视频。基带产品在多媒体功能方面的集成和发展,将为不需要高性能的中端市场提供解决方案。对要求高性能的手机制造商而言,高度优化的独立解决方案是更好的选择。这在简化开发周期的同时还能提升性能,降低功耗,因为制造商可针对多种手机设计采用相同的应用处理器。随着多媒体功能在整个无线市场的普及,这些特性将根据不同地区人口组成、文化与价格水平而分化为各种形式。每个市场的需求都是独有的,所以成功的关键在于寻求功耗、性能与价格的最优平衡。

  总之,应用处理器需要提供足够高的灵活性,才能满足全球各种客户的全面需求。TI广泛的系列解决方案就具有这样的灵活性。TI的OMAP 2和OMAP 3平台能够把手机变成理想的工作与娱乐设备,并实现丰富的多媒体功能。而TI的OMAP-Vox平台在目前的OMAP架构上融合了调制解调器与应用功能,为消费者带来低成本的多媒体享受。TI的单芯片GPRS/EDGE eCosto解决方案把先进的多媒体功能带给快速发展的中端功能电话,而TI的单芯片LoSosto解决方案则为市场上对价格最敏感的主流手机产品提供强劲的多媒体功能支持能力。

 

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编辑:王婷婷 引用地址:http://www.eeworld.com.cn/xfdz/2008/0402/article_120.html
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