據(jù)估計(jì), 現(xiàn)在在我們這個(gè)星球上充滿了數(shù)以十億計(jì)的從智能手機(jī)到其它“便攜式”通信移動(dòng)設(shè)備,而且這個(gè)數(shù)量在未來只會(huì)增加不會(huì)減少?,F(xiàn)在的消費(fèi)者,很難想象以前整天都不能使用移動(dòng)設(shè)備的日子。無論是向同事發(fā)送郵件,獲得餐館路線導(dǎo)航,觀看緊急新聞播報(bào),還是第一次體驗(yàn)因特網(wǎng),毫無異義,移動(dòng)設(shè)備都是與外界溝通最重要的連接點(diǎn)之一。而這些移動(dòng)伴侶中的芯片則發(fā)揮著媒介作用,可構(gòu)建能夠充分滿足消費(fèi)者獨(dú)特需求的個(gè)人體驗(yàn)。
由于出現(xiàn)了如此規(guī)模有待開拓的市場(chǎng),設(shè)備制造商不斷尋找能夠以合理價(jià)格為目標(biāo)市場(chǎng)提供新一代“殺手”級(jí)設(shè)備的半導(dǎo)體解決方案。供應(yīng)商使用能夠充分滿足消費(fèi)者對(duì)處理、功耗以及連接等設(shè)備期望的芯片積極響應(yīng)這一需求。移動(dòng)設(shè)備的電路板上密布著這些微小的奇跡,它們是消費(fèi)者心儀設(shè)備中的大腦,每個(gè)芯片的設(shè)計(jì)都具有獨(dú)特目的。下文將介紹使移動(dòng)設(shè)備各部分協(xié)調(diào)工作的某些組件,以及推動(dòng)當(dāng)前及未來移動(dòng)芯片設(shè)計(jì)發(fā)展的幾大趨勢(shì)。
趨勢(shì)一:采用分立式處理器實(shí)現(xiàn)真正的差異化
在移動(dòng)市場(chǎng)上沒有“一體化”解決方案,每個(gè)用戶都希望獲得可滿足其個(gè)人需求的設(shè)備。真正的移動(dòng)設(shè)備差異化取決于運(yùn)行在應(yīng)用處理器上的軟件,其可定義最終產(chǎn)品。應(yīng)用處理器與調(diào)制解調(diào)器可密切配合,共同實(shí)現(xiàn)精彩的用戶體驗(yàn)、功能與應(yīng)用。調(diào)制解調(diào)器可從天線接收信號(hào)或數(shù)據(jù),將數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成可用的格式,然后發(fā)送至應(yīng)用處理器。應(yīng)用處理器有助于實(shí)現(xiàn)最終用戶體驗(yàn),將調(diào)制解調(diào)器數(shù)據(jù)用作實(shí)現(xiàn)諸如高清 1080p 視頻解碼、用戶界面圖形渲染以及堪比PC的因特網(wǎng)瀏覽等各種體驗(yàn)所需的數(shù)據(jù)。調(diào)制解調(diào)器與應(yīng)用處理器分別處于不同芯片上的分立式應(yīng)用處理器解決方案可幫助移動(dòng)設(shè)備制造商快速高效地?cái)U(kuò)展軟件,實(shí)現(xiàn)可充分滿足各種市場(chǎng)需要的獨(dú)特功能。相比之下,將調(diào)制解調(diào)器與應(yīng)用處理器整合在統(tǒng)一封裝中的集成解決方案往往需要在創(chuàng)新和上市時(shí)間方面做出妥協(xié)和犧牲。
將調(diào)制解調(diào)器和應(yīng)用處理器功能分開的原因有很多,包括各代調(diào)制解調(diào)器與應(yīng)用處理器之間的技術(shù)發(fā)展速度與上市進(jìn)程。由于處理器設(shè)計(jì)與移動(dòng)設(shè)備PCB設(shè)計(jì)已變得更加便捷,目前分立式應(yīng)用處理器的上市時(shí)間比集成調(diào)制解調(diào)器/應(yīng)用處理器設(shè)計(jì)方案的上市時(shí)間要快6至12個(gè)月。實(shí)際上,與集成解決方案相比,獨(dú)立“瘦調(diào)制解調(diào)器”可以更加便捷的加速創(chuàng)新產(chǎn)品上市進(jìn)程。此外,由于創(chuàng)新的速度之間也存在著巨大差異,故使用獨(dú)立解決方案能夠更高效地在不同版本之間轉(zhuǎn)換。
除了時(shí)間上的差異外,分立式應(yīng)用處理器還具有開發(fā)與設(shè)計(jì)方面的優(yōu)勢(shì)。例如,分立式處理器可實(shí)現(xiàn)開源社區(qū),為設(shè)備制造商帶來協(xié)作軟件開發(fā)的優(yōu)勢(shì)。此外,它們還可進(jìn)一步改進(jìn)語音路徑,實(shí)現(xiàn)最新特性與更高的語音質(zhì)量。
趨勢(shì)二:高級(jí)處理器功能,最新現(xiàn)實(shí)
應(yīng)用處理器既可確保眼下更快、更具創(chuàng)新性的設(shè)計(jì),又能支持未來的擴(kuò)展投資。此外,它們還代表著整個(gè)移動(dòng)產(chǎn)品領(lǐng)域的重要發(fā)展趨勢(shì):讓每款產(chǎn)品都成為低功耗與高性能的完美結(jié)合,而不是舍此逐彼。簡(jiǎn)而言之,移動(dòng)設(shè)備如果電池容易耗盡,重量/尺寸與電池尺寸存在嚴(yán)重沖突,就不是好產(chǎn)品。同樣,產(chǎn)品差異化要求在產(chǎn)品系列中預(yù)留充足的性能空間。將分立式應(yīng)用處理器用作設(shè)計(jì)核心,制造商可高度靈活地滿足各類產(chǎn)品的功耗與性能需求。
功耗與性能的最佳平衡不斷掀起便攜式體驗(yàn)的變革,而新一代應(yīng)用處理器將很快實(shí)現(xiàn)諸如非接觸手勢(shì)、3D高清視頻以及影像等特性。人機(jī)互動(dòng)(HDI) 帶來的全新移動(dòng)操作還將徹底改變消費(fèi)者與設(shè)備以及與外部世界的連接方式。HDI是一系列能夠以自然直觀的方式改進(jìn)人與移動(dòng)設(shè)備互動(dòng)途徑的技術(shù)。比如,標(biāo)準(zhǔn)2D攝像機(jī)將跟蹤和識(shí)別設(shè)備上的身體動(dòng)作與手勢(shì),通過手勢(shì)將觸摸指令轉(zhuǎn)換為非接觸互動(dòng)。
憑借強(qiáng)大的處理能力,立體視頻與影像的增強(qiáng)功能還將改變我們采集和觀賞內(nèi)容的方式。日常2D影像將轉(zhuǎn)換為互動(dòng)3D高清記憶。通過將移動(dòng)內(nèi)容投影在任何平面之上,信息共享將從一對(duì)一體驗(yàn)轉(zhuǎn)變?yōu)橐粚?duì)多體驗(yàn),而傳統(tǒng)電話將通過面部、標(biāo)識(shí)以及物體識(shí)別轉(zhuǎn)變成為數(shù)據(jù)中心。未來的應(yīng)用處理器能夠?qū)⑦@些功能從單純的設(shè)計(jì)構(gòu)想轉(zhuǎn)換成為真實(shí)體驗(yàn),改變用戶“移動(dòng)”生活的方式。
趨勢(shì)三:整合連接技術(shù)可實(shí)現(xiàn)對(duì)外界的強(qiáng)大連接性能
與消費(fèi)者所要求的低功耗、高性能類似,移動(dòng)設(shè)備的連接功能也正在成為熱點(diǎn)。藍(lán)牙 (Bluetooth)、GPS、FM無線電以及移動(dòng)無線局域網(wǎng)技術(shù)可提供更豐富的信息以及更廣泛的連接,從而提高移動(dòng)設(shè)備的實(shí)用性。與應(yīng)用處理器一樣,這些連接技術(shù)必須在不縮短電池使用壽命,降低蜂窩服務(wù)質(zhì)量或不降低性能的同時(shí),以合理的價(jià)格提供穩(wěn)健的功能。
但是在移動(dòng)世界的另一方面,連接技術(shù)的分立式方法不能與分立式應(yīng)用處理器的分立式方法相提并論。實(shí)際上,將一項(xiàng)或多項(xiàng)移動(dòng)無線電技術(shù)集成在統(tǒng)一芯片上的整合連接解決方案可在滿足消費(fèi)者和制造商需求方面繼續(xù)體現(xiàn)其價(jià)值。多無線電整合解決方案不但可節(jié)省空間,最大限度地降低功耗,而且還可精簡(jiǎn)手機(jī)的材料清單,從而可節(jié)省系統(tǒng)成本,簡(jiǎn)化制造工藝。當(dāng)前的整合解決方案可實(shí)現(xiàn)優(yōu)異的連接性能,而新一代芯片可將多達(dá)4項(xiàng)技術(shù)融合在統(tǒng)一裸片上,進(jìn)一步提高功能性。采用多個(gè)連接點(diǎn),多任務(wù)處理,共享與整體通信都可達(dá)到全新高度。
在整合解決方案的設(shè)計(jì)中,還使用到各種功耗降低特性,包括提供通信流管理的完整處理器,能夠根據(jù)相應(yīng)連接技術(shù)處理整個(gè)通信負(fù)載。除了在需要與較大型系統(tǒng)通信時(shí),這些器件可在無需主機(jī)處理器干預(yù)的情況下工作。因此,在整合解決方案處理通信任務(wù)時(shí),手機(jī)主機(jī)處理器及其它功能可進(jìn)入低功耗模式,從而可節(jié)省電源,延長兩次充電之間的電池使用壽命。
雖然整合解決方案有極高的價(jià)值,但它的發(fā)展歷程對(duì)半導(dǎo)體工程師而言并非一帆風(fēng)順。藍(lán)牙、GPS、WLAN以及FM解決方案都要求不同的傳輸及接收技術(shù)。將一個(gè)或多個(gè)這些功能添加到器件中,需要收集來自乘法RF功能的并行通信。不同RF技術(shù)之間的信號(hào)干擾,尤其是都使用2.4GHz頻帶的藍(lán)牙及WLAN技術(shù),可能也會(huì)導(dǎo)致用戶使用困難,降低呼叫可靠性,甚至出現(xiàn)掉線等。出于對(duì)這些因素和其它因素的考慮,提供商創(chuàng)建可使多種通信任務(wù)的RF連接能夠在統(tǒng)一硅芯片上成功運(yùn)行的器件時(shí)面臨著諸多難題。在不同技術(shù)間共享相同的天線加劇了這些沖突,提升了對(duì)增強(qiáng)型設(shè)計(jì)的需求。
移動(dòng)新篇章已經(jīng)揭幕
幾年前,提到“移動(dòng)”,就讓人想起手機(jī)或者智能手機(jī)。今天,“移動(dòng)”技術(shù)已經(jīng)觸及大量產(chǎn)品,而這些產(chǎn)品通常以某種形式在使用著這些應(yīng)用處理器和連接技術(shù)。在新興市場(chǎng)中,高靈活設(shè)計(jì)的重要性日漸凸顯,而通過將相同技術(shù)重復(fù)用于新市場(chǎng)的方法,也最大程度地滿足了對(duì)多功能性的需求。以新興電子書產(chǎn)品為例。制造商通過平臺(tái)級(jí)集成重復(fù)使用移動(dòng)技術(shù)及軟件來構(gòu)建這一全新領(lǐng)域。
目前這一代電子書使用基于ARM7或ARM9的、相對(duì)較小的處理器,這兩款處理器正在被基于ARM Cortex-A8的處理器取代。新一代電子書需要采用ARM Cortex-A8處理器,消費(fèi)者需要更多特性、更理想的閱讀體驗(yàn)(如更快地翻頁等)、更大的屏幕(12英寸及以上)以及更高的性能(更快的PDF文檔打開與查閱)。同樣,在“不久”的將來,ARM雙通道 Cortex-A9 SMP處理器就會(huì)進(jìn)入電子書領(lǐng)域,其不但支持更大的彩色電子紙張/彩色TFT LCD顯示屏,而且還可實(shí)現(xiàn)高度互動(dòng)、特性豐富的電子書內(nèi)容,包括嵌入式3D動(dòng)畫和720p/1080p高清視頻。Cortex-A8與Cortex-A9處理器是移動(dòng)行業(yè)的常青樹,可為那些正在尋找實(shí)現(xiàn)電子書設(shè)計(jì)更便捷途徑的制造商開辟出一條坦蕩通途。前代移動(dòng)處理器及連接技術(shù)的衍生產(chǎn)品可大幅降低電子書的制造成本,而經(jīng)驗(yàn)豐富的移動(dòng)廠商的全面優(yōu)化型解決方案則是走向成功的重要工具。
憑借分立式應(yīng)用處理器、高穩(wěn)健連接選項(xiàng)以及電源管理技術(shù)等實(shí)現(xiàn)的強(qiáng)大性能,我們正在翻開電子書產(chǎn)品的新篇章,同時(shí)翻開的還有其它尚處于構(gòu)想階段的移動(dòng)設(shè)備的新篇章。有堅(jiān)實(shí)的移動(dòng)技術(shù)基礎(chǔ),有熱情四溢的消費(fèi)者,它們必將擁有燦爛輝煌的明天。
燦爛輝煌的明天
設(shè)計(jì)從功能手機(jī)到智能手機(jī)以及電子書的移動(dòng)設(shè)備時(shí),需要深入理解用戶期望與體驗(yàn)。在希望移動(dòng)設(shè)備支持的應(yīng)用類型方面,消費(fèi)者的要求正在日益提升。因此,能夠便捷更新產(chǎn)品,滿足更高的期望,就是邁向成功的關(guān)鍵所在。
移動(dòng)設(shè)備電路板上布滿微小的芯片,這些芯片發(fā)揮著大腦中樞的,而且每個(gè)芯片都有獨(dú)到的設(shè)計(jì)目的。包括分立式應(yīng)用處理器與整合連接解決方案在內(nèi)的重要組件可使移動(dòng)設(shè)備的各個(gè)部分協(xié)調(diào)運(yùn)行。成功實(shí)施未來設(shè)計(jì),將需要高級(jí)硅芯片與無線技術(shù)。只有優(yōu)中選優(yōu),才能繼續(xù)構(gòu)建甚至更高個(gè)人體驗(yàn)以及外部世界連接性。移動(dòng)技術(shù)將在未來數(shù)代人中擁有美好的前景!
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