滿(mǎn)足多媒體應(yīng)用需求，便攜電子風(fēng)行多處理器架構(gòu)

　　隨著多媒體應(yīng)用要求越來(lái)越高，在小小的行動(dòng)裝置內(nèi)，除了要有即時(shí)動(dòng)態(tài)影音呈現(xiàn)，又必須處理大量圖型化操作介面效果，若是重度游戲需求，3D與觸控和聲光效果又是少不了的系統(tǒng)處理負(fù)荷，嵌入式處理器單純提升時(shí)脈的效能改善幅度有限，透過(guò)多處理器紓解系統(tǒng)應(yīng)用的效能瓶頸，已刻不容緩...

　　以行動(dòng)電話(huà)應(yīng)用為例，以往僅限于簡(jiǎn)單的撥號(hào)、簡(jiǎn)訊檢視和MP3音訊處理，在智慧型手機(jī)、功能性手機(jī)不斷強(qiáng)調(diào)多媒體應(yīng)用的趨勢(shì)下，現(xiàn)有的嵌入式處理器在面對(duì)這些龐大的多媒體運(yùn)算，已略顯力不從心之感，雖然大多能順利完成相關(guān)任務(wù)，但對(duì)于影音同步與觸控即時(shí)反應(yīng)的應(yīng)用需求，已直接影響行動(dòng)裝置的使用感受，尤其是大量視覺(jué)化圖型介面，系統(tǒng)運(yùn)行的效能將直接影響觸控操作的應(yīng)用體驗(yàn)。

　　對(duì)稱(chēng)式多處理器架構(gòu) 目前業(yè)界主流

　　在PC應(yīng)用端，消費(fèi)者已能確實(shí)體驗(yàn)到多核心處理器，帶來(lái)的明顯效能提升，不管是雙核、三核還是四核以上的高階應(yīng)用市場(chǎng)，具體的操作感受可以從核心數(shù)量得到最直接的驗(yàn)證，但反觀行動(dòng)電話(huà)市場(chǎng)的對(duì)稱(chēng)式處理器架構(gòu)，卻未見(jiàn)此類(lèi)趨勢(shì)發(fā)展，多半僅朝向針對(duì)單一處理器改善架構(gòu)、提升快取記憶體或提高運(yùn)作時(shí)脈等效能提升手法，對(duì)于多核與對(duì)稱(chēng)多重處理器的效能改善手段，則較少著墨。

　　觀察目前的行動(dòng)電話(huà)應(yīng)用，多半已與桌上型電腦應(yīng)用無(wú)異，例如，手機(jī)持有者會(huì)透過(guò)行動(dòng)電話(huà)處理電子郵件、看圖片、編輯文件、瀏覽網(wǎng)站甚至玩電玩等多元應(yīng)用，針對(duì)通訊的3G/3.5G行動(dòng)上網(wǎng)或是GPS定位導(dǎo)航，絢麗的介面互動(dòng)設(shè)計(jì)，甚至是3D整合的動(dòng)態(tài)介面，樣樣都考驗(yàn)行動(dòng)電話(huà)的運(yùn)算處理能力。

　　即便延用現(xiàn)有的循序處理邏輯，加快每組資料的處理效率，一方面可能單一處理器的處理負(fù)荷大幅拉升，將造成處理器所消耗的能量，在行動(dòng)電話(huà)的各個(gè)零組件來(lái)說(shuō)過(guò)于集中，造成高溫、耗能與主/被動(dòng)散熱成本的額外負(fù)擔(dān)，若參考桌上型電腦的處理器發(fā)展軌跡，將原本集中的運(yùn)算資源分散到多處理器、多資料流進(jìn)行處理，一方面可以降低核心處理器的效能負(fù)擔(dān)，也可分散核心所產(chǎn)生的高熱，周邊的配套設(shè)置成本將因此增加。

　　手機(jī)的多線程處理架構(gòu)新挑戰(zhàn)

　　對(duì)于建構(gòu)系統(tǒng)而言，多線程的設(shè)計(jì)其實(shí)并不容易開(kāi)發(fā)，雖然在PC或Server主機(jī)的多線程系統(tǒng)，已發(fā)展有一段時(shí)間，但畢竟行動(dòng)電話(huà)屬于運(yùn)算資源相對(duì)較少的微型運(yùn)算環(huán)境，例如處理器僅至256~512MB，RTOS系統(tǒng)的容量也相對(duì)較小，即便是開(kāi)放性系統(tǒng)的Android或Windows Mobile等行動(dòng)電話(huà)系統(tǒng)，其系統(tǒng)環(huán)境也相對(duì)迷你。

　　針對(duì)PC或伺服器環(huán)境開(kāi)發(fā)的多線程技術(shù)，并無(wú)法完全轉(zhuǎn)移到行動(dòng)裝置應(yīng)用，因?yàn)槭謾C(jī)并非資源無(wú)限的裝置，光是「電力」就是亟需克服解決的限制。另一方面，即時(shí)回應(yīng)在一般伺服主機(jī)的多線程應(yīng)用方面，并非絕對(duì)要求，而行動(dòng)電話(huà)平臺(tái)，卻多半要求必須能處理開(kāi)啟電源就能隨即使用的需求，研發(fā)概念與基礎(chǔ)南轅北轍。

　　以功耗的處理態(tài)度而言，行動(dòng)電話(huà)所應(yīng)用的嵌入式處理器，在于可用API的部份，就必須提供更多、更細(xì)緻的電源管理控制功能，例如針對(duì)嵌入式晶片或處理器進(jìn)行進(jìn)階電源控制，對(duì)于臨時(shí)需要針對(duì)多媒體運(yùn)算採(cǎi)取全速運(yùn)行的需求時(shí)，又能即時(shí)喚醒系統(tǒng)，進(jìn)行箱端應(yīng)用處理，而一般多線程設(shè)計(jì)系統(tǒng)在處理器喚醒步驟較多、耗時(shí)較久，也是導(dǎo)入行動(dòng)電話(huà)系統(tǒng)后，首要進(jìn)行改善的重點(diǎn)。

　　而程序轉(zhuǎn)換過(guò)程中，免不了造成的開(kāi)關(guān)功耗，以往在PC或是伺服器平臺(tái)并不是什麼重要的問(wèn)題，因?yàn)殡娫醋允须娫丛床唤^供應(yīng)，問(wèn)題的重要性不高，相對(duì)在行動(dòng)電話(huà)平臺(tái)，幾mW的功耗就是重要的課題了，而在頻繁的程式轉(zhuǎn)換或是反覆睡眠、喚醒，可能花在轉(zhuǎn)換系統(tǒng)模式的耗能，就快佔(zhàn)去系統(tǒng)可用的電力了!這部份尤其在需要面對(duì)節(jié)能所需的如降頻、負(fù)載運(yùn)算平衡與即時(shí)效能運(yùn)算等需求間，取得設(shè)計(jì)平衡點(diǎn)。