Vision手機(jī)架構(gòu)：可降低功耗簡(jiǎn)化設(shè)計(jì)的新型架構(gòu)
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對(duì)正在演變的應(yīng)用的支持
Vision架構(gòu)還允許其它外設(shè)被添加到一個(gè)模塊化設(shè)計(jì)之中，同時(shí)不影響應(yīng)用引擎或通信引擎，因而使得派生手機(jī)的開(kāi)發(fā)相對(duì)容易一些。該器件的第一代包括USB OTG等外設(shè)以及UARTS、GPIO和SSI等標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)接口。
由于該架構(gòu)固有的可伸縮性，因此一旦有需要，更高性能的內(nèi)核就可以集成進(jìn)來(lái)作為應(yīng)用處理器，為具有更先進(jìn)多媒體應(yīng)用的特定設(shè)備服務(wù)，同時(shí)保持基本的通信引擎不變。
圖1：Vision手機(jī)架構(gòu)
將通信引擎升級(jí)的能力可用來(lái)提供更高性能的通信功能，如WCDMA和GSM(支持GPRS及EDGE)雙模，以及新的HSDPA協(xié)議，這是該架構(gòu)的一個(gè)關(guān)鍵特性。
該單芯片、多內(nèi)核處理器是個(gè)數(shù)字基帶器件，它可以和一個(gè)混合信號(hào)器件協(xié)同工作，完成諸如系統(tǒng)電源管理、無(wú)線電子系統(tǒng)接口、LCD和揚(yáng)聲器控制以及其它混合信號(hào)模塊等功能。此外，為這個(gè)器件選擇合適的工藝，如優(yōu)化的混合信號(hào)工藝，對(duì)保持該系統(tǒng)功耗盡可能低是至關(guān)重要的。
軟件架構(gòu)
從軟件角度考慮，把經(jīng)過(guò)驗(yàn)證的專用通信引擎中的各個(gè)通信單元分離出來(lái)可以使大量驗(yàn)證合格并能用于生產(chǎn)的實(shí)時(shí)代碼直接復(fù)用。
這和單處理器方法非常不同，在單處理器方法中通信協(xié)議棧必須同其它應(yīng)用程序集成在一起。這可能會(huì)大大增加軟件開(kāi)發(fā)時(shí)間以及使最終手機(jī)通過(guò)測(cè)試和驗(yàn)證的時(shí)間。
在Vision架構(gòu)的第一次實(shí)現(xiàn)中用作通信引擎的ARM和DSP16K是非常成熟的器件，它們已經(jīng)用在以前的許多芯片之中，包括Sceptre、LF、TC、HP 和HPE，從而使它成為一個(gè)現(xiàn)成的解決方案。Sceptre HPE已經(jīng)在運(yùn)行GPRS和 EDGE，而且相同的代碼將移植到Vision以加入這個(gè)經(jīng)過(guò)驗(yàn)證的功能。
此代碼提供對(duì)四頻帶(800/900/1800/1900) GSM系統(tǒng)和全部四種語(yǔ)音編解碼器的支持，包括半速率、全速率、增強(qiáng)全速率(EFR)和自適應(yīng)多速率(AMR)。這使得一種單一的手機(jī)設(shè)計(jì)就可在世界各地通用。針對(duì)下一代W-CDMA 3G手機(jī)的新的編碼解碼器，如寬帶AMR，正在開(kāi)發(fā)之中。
其中，DSP處理底部的1層協(xié)議棧，負(fù)責(zé)完成設(shè)置、分解、編碼呼叫的具體工作。ARM內(nèi)核處理2層和3層協(xié)議、無(wú)線電資源管理、移動(dòng)和呼叫管理以及一小層附加軟件以控制到該應(yīng)用處理器的接口。
盡管通信功能主要是靠鈴聲提示，但該DSP也可用于其它功能，最重要的是音頻。該架構(gòu)允許DSP16K處理音頻功能，如用于44Kbps高保真立體聲的兩通道音頻解碼，這個(gè)特性在多功能手機(jī)和智能手機(jī)中變得越來(lái)越常見(jiàn)。
于是這開(kāi)辟了處理器之間采用一種新的通信方式的可能性。從傳統(tǒng)上看，應(yīng)用處理器通過(guò)AT指令和通信子系統(tǒng)進(jìn)行通信。這些是現(xiàn)成的，在今天的手機(jī)中也非?？煽亢陀行?。
但是隨著對(duì)系統(tǒng)性能和功耗的要求日益苛刻，這些指令正變得越來(lái)越不能勝任。其主要缺點(diǎn)之一就是AT指令只能順序執(zhí)行，而且每條指令必須在下一條指令執(zhí)行之前完成。這使得應(yīng)用處理器留有大量的空閑周期。這些指令還存在一些固有問(wèn)題，例如，從數(shù)據(jù)模式變到指令模式是采用+++序列，如果這存在于數(shù)據(jù)流中，系統(tǒng)則切換回指令模式，終止該數(shù)據(jù)流。
AT指令也沒(méi)有任何分組或IP地址的概念，所以需要加入點(diǎn)對(duì)點(diǎn)協(xié)議(PPP)以實(shí)現(xiàn)互聯(lián)網(wǎng)連接，但這會(huì)引入延遲。
EDGE和UMTS之類的新功能將需要麻煩的新AT指令，它們需要從頭開(kāi)發(fā)一個(gè)新接口，而且不能復(fù)用現(xiàn)有技術(shù)，從而延長(zhǎng)了開(kāi)發(fā)和定制時(shí)間。
實(shí)現(xiàn)處理器之間接口的一種新方式就是先進(jìn)消息發(fā)送接口(AMI)。它利用共享存儲(chǔ)器接口來(lái)實(shí)現(xiàn)GSM棧頂部的一個(gè)信令協(xié)議。指令可以并行處理，用一個(gè)事件驅(qū)動(dòng)機(jī)制來(lái)通知控制器何時(shí)一條指令已經(jīng)完成。
這種方式速度更快而且功率效率也更高，它允許系統(tǒng)的各個(gè)部件進(jìn)入睡眠模式直到當(dāng)前事件完成或直到一個(gè)新事件發(fā)生。這對(duì)于基于分組的連接尤其有用，因?yàn)榭梢允瓜到y(tǒng)在各個(gè)包之間處于睡眠狀態(tài)而不是象采用PPP連接那樣必須保持全功率狀態(tài)。
評(píng)論