對稱多處理 (SMP) 的應(yīng)用優(yōu)勢分析

　　SMP 提供的可擴展電源優(yōu)勢可用來擴展內(nèi)核頻率與工作內(nèi)核的數(shù)量。Cortex-A9 MPCore 能夠分別啟用與關(guān)閉不同的內(nèi)核。如果內(nèi)核處于開啟狀態(tài)，則必須運行在相同的時鐘頻率下。因此，為了高效使用 SMP 內(nèi)核的電源管理，必須通過測試來確定以下兩種選項的性能與功耗基準(zhǔn)：一、在關(guān)閉其它內(nèi)核的同時，以最高時鐘頻率在單個內(nèi)核上全速運行進程;二、多內(nèi)核同時運行進程，但運行的時鐘頻率降低。SMP 采用的其它電源管理技術(shù)還包括動態(tài)電壓與頻率縮放 (DVFS)，可根據(jù)所需的性能來調(diào)節(jié)匹配系統(tǒng)的頻率與電壓。操作系統(tǒng)可實現(xiàn)負(fù)載平衡，這也有助于改善電源管理，并幫助設(shè)計人員針對功耗來優(yōu)化系統(tǒng)。TI OMAP 4 平臺是業(yè)界率先推出的、基于 ARM Cortex-A9 MPCore 的雙內(nèi)核架構(gòu)之一。該架構(gòu)與專業(yè)處理引擎進行了平衡，可實現(xiàn)無與倫比的移動多媒體性能。

圖 4：TI 全新 OMAP 4 平臺為移動設(shè)備帶來 SMPOMAP 4 平臺的主要特性包括：內(nèi)核 ARM Cortex-A9 MPCore SMP 通用處理器，可提高性能與效率;

　　IVA 3 硬件加速器，可實現(xiàn)真正的 1080p 多標(biāo)準(zhǔn)高清錄制與回放功能;

　　影像信號處理器 (ISP) 支持高質(zhì)量影像與視頻捕獲，可實現(xiàn)堪比 SLR 的數(shù)字高性能，捕獲 2000 萬像素的靜態(tài)影像;

　　Imagination Technologies POWERVR™ SGX540 3D 影像內(nèi)核支持 3D 用戶界面，可實現(xiàn)更大的顯示屏、逼真的圖像以及直觀易用的觸摸屏等應(yīng)用;

　　音頻后端 (ABE) 處理器可為顯著降低功耗提供虛擬低功耗音頻芯片;

　　靈活的系統(tǒng)支持：

　　復(fù)合型 TV 輸出

　　HDMI v1.3 輸出可驅(qū)動高清顯示屏

　　色彩豐富的更大顯示屏支持

　　外設(shè)接口：MIPI 串行攝像機和串行顯示屏接口、MIPI® SLIMbusSM、MMC/SD、USB 2.0 移動高速、UART 以及 SPI 等

　　支持各大操作系統(tǒng)：Linux(包括 Android 和 LiMo)、Microsoft Windows Mobile 和 Symbian;

　　45 納米移動工藝技術(shù)可提高性能與電源效率;

　　優(yōu)化的電源與音頻管理配套芯片：TWL6030 和 TWL6040

　　TI 是唯一一家可為 SMP 提供所有主要移動操作系統(tǒng)支持的公司，這些操作系統(tǒng)包括 Symbian、Linux 以及 Microsoft Windows Mobile 等。OMAP 4 平臺是移動產(chǎn)業(yè)有關(guān) SMP 轉(zhuǎn)型的領(lǐng)先解決方案，其架構(gòu)專為優(yōu)化 SMP 性能而精心設(shè)計。例如，我們在設(shè)計時對存儲器架構(gòu)、高速緩存量以及存儲器接口等給予了充分的考慮，能夠以最低的延遲實現(xiàn)最佳性能。OMAP 4 配套提供的 TI 綜合軟件套件專為 SMP 編寫，可充分發(fā)揮 SMP 架構(gòu)內(nèi)在的處理性能增強與省電優(yōu)勢。OMAP 4 平臺采用市場上最先進高效的電源管理技術(shù)，可進一步節(jié)省電源。該處理器充分利用 TI SmartReflex™ 2 的電源和性能管理技術(shù)，可提供各種智能、自適應(yīng)性軟硬件技術(shù)，能夠根據(jù)器件工作情況、操作模式以及溫度等動態(tài)控制電壓、頻率與電源，具體包括：動態(tài)電壓與頻率縮放 (DVFS);

　　自適應(yīng)電壓縮放 (AVS);

　　動態(tài)電源切換 (DPS);

　　靜態(tài)漏電管理 (SLM);

　　自適應(yīng)體偏壓 (ABB);

　　針對速度較慢器件的順向偏壓 (FBB)

　　逆向偏壓 (RBB)，可為速度較快的器件減少漏電

　　OMAP 4 平臺充分利用 TI 在移動設(shè)備領(lǐng)域的專業(yè)知識與豐富經(jīng)驗，可為當(dāng)前及未來應(yīng)用提供基于 SMP 的最新處理器解決方案。OMAP 4 SMP 的強大功能

　　OMAP 4 SMP 的強大功能

圖 5：OMAP 4 SMP 可實現(xiàn)類似 PC 的 Web 瀏覽體驗在第二個使用案例中，一位消費者正在使用手機欣賞 H.264 視頻。這種多媒體應(yīng)用案例通常不適用于多線程處理技術(shù)，因此最好采用單內(nèi)核工作。在本例中，OMAP 4 將兩個內(nèi)核之中的一個關(guān)閉，并讓另一個內(nèi)核在更高頻率下工作，從而可提供出色的多媒體內(nèi)容。由于只有一個內(nèi)核工作，因而可降低功耗。

圖 6：OMAP 4 實現(xiàn)出色的多媒體內(nèi)容結(jié)論

　　SMP 對滿足新一代移動設(shè)備的高性能與低功耗需求將至關(guān)重要。SMP 具有可擴展的功率與性能，能夠為單內(nèi)核解決方案提供獨特的優(yōu)勢。未來應(yīng)用將更多地使用多線程技術(shù)，這將推動 SMP 成為我們的首選平臺。TI 的 OMAP 4 平臺是率先提供 SMP 技術(shù)的產(chǎn)品，不但能夠?qū)崿F(xiàn)可擴展的通用處理性能，同時還可提升多媒體處理領(lǐng)域(影像、圖像、音頻與視頻)的功能。我們必須注意，SMP 不會吸收這些多媒體領(lǐng)域的功能，這些多媒體領(lǐng)域需要可在最低功耗下實現(xiàn)最高性能的專門引擎。OMAP 4 可提供 SMP 的優(yōu)化組合，能夠與非對稱多處理技術(shù) (AMP) 配合工作。TI OMAP 4 平臺是在移動設(shè)備中推進 SMP 技術(shù)的領(lǐng)先解決方案，可支持未來奇妙的應(yīng)用。當(dāng)前對 SMP 進行投資，將來就可實現(xiàn)無縫的軟件重復(fù)使用，OEM 廠商也可在各個層次的產(chǎn)品上實現(xiàn)其設(shè)計方案的擴展，并全面滿足未來的長遠(yuǎn)需求。