|
- UID
- 1023166
- 性别
- 男
- 来自
- 燕山大学
|
应用处理器的全名叫多媒体应用处理器（Multimedia Application Processor）, 简称MAP。它是在低功耗CPU的基础上扩展音视频功能和专用接口的超大规模集成电路。
MAP是伴随着智能手机而产生的，普通手机只有通话和短信收发功能，称为语音压缩无线收发机更确切一些。它的技术核心是一个语音压缩芯片，称基带处理器。发送时对语音进行压缩，接收时解压缩，传输码率只是未压缩的几十分之一，在相同的带宽下可服务更多的人。智能手机上除通信功能外还增加了数码相机、MP3播放、FM广播接收、视频图像播放等功能，基带处理器已经没有能力处理这些新加的功能。另外视频、音频（高保真音乐）处理的方法和语音不一样，语音只要能听懂，达到传达信息的目的就行了。视频要求亮丽的彩色图像，动听的立体声伴音，目的使人能得到最大的感官享受。为了实现这些功能，需要另外一个协处理器专门处理这些信号，它就是应用处理器。
MAP首先要求低功耗，这是因为MAP用在便携式设备上，通常用电池供电，节能显得格外重要，使用者给电池充满电后希望使用尽可能长的时间。谁也不高兴天天给手机充电，充电毕竟是既浪费时间又麻烦的事。通常MAP的核心电压0.9～1.2V,接口电压2.5v或3.3v，待机功耗小于3毫瓦，全速工作时100～300毫瓦。相比之下，65纳米工艺的低功耗计算机CPU速龙Athlon 64 X2 4000+ 的待机功耗是61瓦，全速工作时是87瓦。应用处理器和汽车发动机一样，工作是需要能量的，低功耗给MAP带来的直接影响就是时钟速度降低，处理能力低下。人人都有这种感觉：在手机上玩游戏慢得象蜗牛，屏幕菜单在阳光下看不清楚，这些缺陷就是低功耗造成的结果。低功耗也给电源管理带来了挑战，芯片内必须设有复杂而有效的电源管理电路，时刻检测各个功能模块使用状态，把暂时没有使用的功能关闭，以节约每一微安电流。实现低功耗还必须不断开发新的节能技术，例如新的CMOS工艺每一千个门只耗电几十微安；Class D放大器可以使电池寿命延长2.3倍。
MAP还要求体积微小，因为主要应用在手持式设备中，每一毫米空间都很宝贵。MAP通常采用小型BGA封装，管脚数有300～1000个，锡球直径0.3～0.6毫米，间距0.45～0.75毫米。由于锡球之间间距很小，引线只能经由垂直盲孔引出，印刷电路板就需要8～14层才能引出所有的连线。为了缩小体积，外围器件通常用0402和0201的封装器件，高密度组装给PCB设计、散热和消除电磁干扰带来很大的困难，整机性能也不如台式设备好。图1是MAP和PC cpu的大小比较图片。
图1：MAP和PC cpu的大小比较 MAP还要具备尽可能高的性能，因为人类具有追求尽善尽美的天性。目前较前卫的智能手机已经具备了DAB、蓝牙耳机、数字电视接收、无线宽带（Wi-Fi）网络浏览、GPS导航、3D游戏等功能，新的功能仍在积极开发中。PMP多达十几种音视频格式，UMPC直追笔记本电脑的性能。这就对MAP的速度和功能提出了更高的要求，现在微电子和IT领域的最新技术统统用到了MAP中来，例如用90和45纳米工艺提高速度和集成度，用前后台工作的双核和多核CUP和DSP提升性能等。
在过去的二十年里，CPU以高速处理，丰富的软件，快捷的网络创造了超过3亿台PC机的辉煌成就。基带处理器＋MAP的手机以携带方便，可随时随地通信创造了另一个3亿台的灿烂的业绩，这一切都归功于MAP把电子设备从桌面上搬到了口袋里，从大家共享变成个人拥有。今后它仍继续扮演着便携式设备的大脑和心脏的角色，给人们的学习、工作和生活带来方便，使人类的明天更美好。
MAP的电路结构
从表面上看MAP是一块超大规模集成电路(VLIC)，它的工作模式分两种情况：一种是全软件模式；另一种是全硬件的模式。工作模式决定了MAP的结构，全软件模式是嵌入式中央处理器加数字信号处理器，即CPU+DSP。目前典型的嵌入式CPU是ARM和MIPS，它的作用和INTEL和AMD用在PC上的CPU是一样的，它做为一个通用的硬件平台，运行一个通用的操作系统，用软件指令来处理数据。当然，数字化的音视频也属于数据，事实上小尺寸的视频图像（例如CIF或QVGA）也是用CUP处理的。但大尺寸的图像(例如D1或VGA)，嵌入式CPU就没有足够快的速度处理它们，于是放在DSP上运行。DSP有很高的时钟频率，优化的多级流水运算结构，每秒可执行几千万甚至上亿条指令。运行方式和CPU相同，输入的是软件代码，只要运算速度足够快，人眼看上去图像是连续的，就认为是能够实时处理视频代码。DSP的它的优点是使用非常灵活，可以支持多制式甚至是未来才能确定的制式；但缺点也是明显的，因为软件是逐条执行的，尽管速度很快，还是需要花时间的，比起硬件逻辑来仍然较慢。对于编码结构复杂的视频制式，往往需要在速度和质量上作折衷，以满足实时的要求。很高的时钟频率必然带来较大的功耗，而且速度越快功耗越大。另外在DSP运行的软件需要时间和人力去开发，周期长，成本高。全软件MAP的代表产品是达芬奇、iM31、OMAP1710等。
全硬件模式仍然用CPU处理低速的数据，用专门的硬件电路处理高速的视音频信号。硬件电路是专门为处理某种固定格式的信号设计的，运行的是视音频数字信号，不是软件代码。只要输入端有信号，输出端立即出现处理好的信号。由于没有计算过程，设计硬件的重点是优先考虑视音频的质量，它的优点是高品质、实时和低功耗。但由于电路的逻辑是固定的，换一种格式不同的信号，电路就不能处理了。全硬件MAP的代表是z228、X900、iM21等。
图2 是X900的结构，嵌入式CPU用的是ARM926EJ，硬件编解码器包括MPEG-4、H.264和VC-1。接口功能包括音频、视频、图像传感器、网络、控制等。
图2：X900应用处理器的功能结构 MAP中的嵌入式CUP
MAP是一个智能器件，它的智能是设计者把自己的智慧通过应用软件赋予MAP的，使用者重现这些智能的条件是MAP中的CPU有足够快的速度。目前嵌入式CPU以ARM9为主流，这一系列中最快的ARM926EJ在 0.13微米工艺下具有266MHz的频率。国际上众多的MAP内嵌了ARM926，比如TI的OMAPOMAP730～1710系列、MARVELL的Xscale、Freescale的i.MX21、NXP的Nexperia、ST的Normdik、NEC的 MP201、Samsung的24A20等。这些MAP被广泛地运用于诺基亚、摩托罗拉、索尼爱立信、TCL、三星、LG、夏新等国内外著名品牌手机中。ARM家族中最新的嵌入式CPU是ARM11, 2006年发布的ARM1176JZF-S的主频在90纳米工艺下超过了750MHz，芯片面积为2.4平方毫米。下一代ARM在45纳米工艺下将超过1GHz。一些高端MAP开始嵌入ARM11,例如OMP2420内嵌了ARM1136，它的最大工作频率可以达到330MHz。
ARM成功的因素是商业推广做的比较好，较早在世界范围里开展了授权模式，获得ARM授权的芯片厂商统一采用JTAG接口进行仿真调试，开发板和仿真器使用简便，开放性和通用性好，能得到第三方的广泛支持。
MIPS CPU也能做到低功耗，高性能。但内核平台的开放性不好，只支持EJTAG仿真接口，被授权的芯片厂商很难修改接口协议，本身的技术支持做的不好，在全世界只有极少数第三方支持，因而造成目前MIPS开发工具使用难，客户不敢高攀的局面。
计算机巨头IBM的POWER嵌入式CPU也有很高的性能，但独有的绝缘硅(SOI)工艺技术阻碍了它的普及，一般的公司难以使用。因而目前应用处理器中的嵌入式CPU基本上是ARM一统天下。
MAP中的嵌入式DSP
DSP是MAP中的另一个核心器件，它的任务是完成复杂的高速信息处理。人类接触到的所有数据中，视频信号具有最大的信息量。直到今天，计算机在处理文字、声音、图片这些数据时得心应手，唯独处理活动的视频图像就力不从心了。主要原因就是活动视频包含的信息量太大，在MAP中嵌入式CPU不直接处理视频信号，而是用DSP或专用硬件处理视频信号的。
DSP芯片是一种具有特殊结构的单周期微处理器。DSP芯片的内部采用程序和数据分开的哈佛结构，具有专门的硬件乘法器，广泛采用流水线操作，提供特殊的DSP指令，可以用来快速地实现各种数字信号处理算法。针对处理高速信号的特点，程序和数据空间分开，可以同时访问指令和数据，支持流水线操作，使取指、译码和执行等操作可以重叠执行。在一个指令周期内可完成一次乘法和一次加法，具有在单周期内操作的多个硬件地址产生器。与通用微处理器相比，DSP芯片的其他通用功能相对较弱些。
TI是DSP领域里技术最先进的公司，它的第五代DSP芯片TMS32C50/C51/C52/C53以及集多个DSP于一体的高性能DSP芯片TMS32C80/C82等在速度上领先于其它厂商。每年世界上生产的DSP有6成用在手机上，应用最广泛的是TI的第五代DSP TMS32C55X系列。
MAP中硬件编解码器
如果要获得更好的图像质量，实时的处理速度，更高的稳定性，就需要设计专用的硬件编解码器。目前视频编解码器标准如下：
1） MPEG-4标准
MPEG-4于2000年年初正式成为国际标准。它不只是具体压缩算法，也是针对数字电视、交互式绘图应用、交互式多媒体等整合及压缩技术的需求而制定的国际标准。它将众多的多媒体应用集成于一个完整的框架内，旨在为多媒体通信及应用环境提供标准的算法及工具，从而建立起一种能被多媒体传输、存储、检索等应用领域普遍采用的统一数据格式。
MPEG-4除采用MPEG-2视频编码的核心技术，如变换编码、运动估计与运动补偿、量化、熵编码外，还提出了一些新的有创见性的关键技术，并在第一代视频编码技术基础上进行了卓有成效的完善和改进。如视频对象提取技术 ，视频对象平面（VOP，Video Object Plane）编码技术，视频编码可分级技术，运动估计与运动补偿技术，Z228、X900、iMX21 集成了MPEG-4 硬件编解码器。
2） H.264标准
H.264是2003年由ISO/IEC与ITU-T组成的联合视频组(JVT)制定的新一代视频压缩编解码标准，国际电信联盟将该系统命名为H.264/AVC，国际标准化组织和国际电工委员会将其称为14496-10/MPEG-4 AVC。
H.264标准只有三个子集：基本子集、主体子集和扩展子集。基本子集是专为视频会议应用设计的，这套标准几近完美，能够提供强大的差错隐消技术,并且支持低延时编/解码技术，使视频会议显得更自然。主体子集和扩展子集更适合于电视应用（数字广播、DVD）和延时显得并不很重要的视频流应用。
H.264标准的关键技术是 6模式帧内预测编码、带I/P/B/SP帧的帧间预测编码 、 4×4像素块整数变换、32步长复合率（12.5%）递进量化、基于内容的熵编码和自适应二进制算术编码。X900中集成了H.264 硬件解码器.
3） VC1标准
VC-1是WMV9的一个编解码版本，微软是在2003年9月递交给电影电视工程师协会（SMPTE）,希望获准成为SMPTE标准。虽然所提出的SMPTE VC-1标准建立在Windows Media 9的基础之上，但二者之间存在着巨大的差异。Windows Media包括许多VC-1不包含的东西，如数字权限管理、元数据、播放列表和用户接口等，而VC-1则是纯粹的视频压缩算法。除了VC-1的传输技术文档以及说明是否符合有关标准的文档之外，SMPTE还需开发出参照软件解码器和参照比特流，以确保不同VC-1实施方案之间实现互操作性。X900中集成了VC1 硬件解码器
4） AVS标准
AVS是基于我国创新技术和部分公开技术的自主标准，AVS标准包括系统、视频、音频、数字版权管理等四个主要技术标准和一致性测试等支撑标准。2002年，在信息产业部支持下，成立了“数字音视频编解码技术标准”工作组（简称AVS工作组），2003年，国家发展和改革委员会批准了《数字音视频编解码技术标准AVS研究开发与测试验证重大专项》。在国内外上百家企业和科研单位共同参与下，AVS标准制定工作进展顺利，其中最重要的视频编码标准于2005年通过国家广电总局测试，2006年1月得到信息产业部批准，2月国家标准化管理委员会正式颁布，同年3月1日起实施。
AVS视频编解码的核心技术包括：8×8整数变换、量化、帧内预测、1/4精度像素插值、特殊的帧间预测运动补偿、二维熵编码等。
运行在MAP上的操作系统
操作系统OS(operating system)是用户和和应用处理器之间的界面。它的一端管理着MAP的系统资源；另一端为用户提供了一个形象的概念计算机。有了OS以后用户就可以用人类的思维方式和使用习惯操作应用处理器，OS把用户的操作过程转换成MAP能够识别的指令，避免了对计算机系统硬件的直接操作。可见OS对MAP是非常重要的，因为人们对MAP的认识是通过OS实现的。便携式终端储存器空间有限，与PC机上的OS相比，应用处理器上的OS要求小巧和高效，舍弃一些不常用的功能和锦上添花的功能，确保能装入单片闪存中去。这种OS也叫嵌入式操作系统。目前流行的嵌入式操作系统有4种，Symbian、Windows OS、Linux和Palm。
Symbian主要用在智能手机上，它的前身是EPOC，而EPOC是 Electronic Piece of Cheese取第一个字母而来的，其原意为“使用电子产品时可以像吃乳酪一样简单”，这就是Symbian自始至终所坚持的设计理念。Symbian特点是它的核心是对象导向系统，支持标准通信传输协议以及完美的sun java语言，为无线通讯装置除了要提供声音沟通的功能外，同时也应具有其它种沟通方式，如触笔、键盘等。在硬件设计上，它可以提供许多不同风格的外型，像使用真实或虚拟的键盘。应用软件比较丰富，如浏览网页、传输、接收电子信件、传真以及个人生活行程管理等。此外，Symbian操作系统在扩展性方面为制造商预留了多种接口。Symbian分三个主要的智能平台，一个是适于单手操作的S60，代表产品是诺基亚7650、3650；另一个是双手操作的S80，代表产品是诺基亚的9210，主要针对商务用户。第三个平台是UIQ，以笔操作为主，代表产品是索尼爱立信的P802。
微软的嵌入式嵌入式Windows OS包括Windows CE、Windows Mobile、Smartphone。Windows CE(俗称蜥蜴)是微软消费电子设备操作系统OS的总称。它是一个抢先式多任务并具有强大通信能力的嵌入式操作系统，是微软专门为信息设备、移动应用、消费类电子产品、嵌入式应用等非PC领域而精心设计的战略性操作系统产品。不过它在移动通讯方面的功能并不是很全面。
Windows Mobile包括Pocket PC、SmartPhone以及Pocket PC Phone三大平台体系，Windows Mobile具有录音、音视频播放等多媒体功能。
Smartphone则是Microsoft开发的新一代手机操作系统平台，这一智能电话解决方案为手机用户提供了语音、数据及多媒体功能，通过与微软的后端服务器及服务相结合，能够成为移动商务人士以及公司用户利用小型移动电话实现移动服务和互联网访问的主要平台。
Linux系统是一个源代码开放的操作系统，目前已经有很多版本流行。Linux进入到移动终端操作系统近二年多时间，就以其开放源代码的优势吸引了越来越多的终端厂商和运营商对它的关注，包括摩托罗拉和NTT DoCoMo，NEC，大唐电信等知名的厂商。Linux与其它操作系统相比是个后来者，但Linux具有二个其它操作系统无法比拟的优势。其一，Linux具有开放的源代码，能够大大降低成本。其二，既满足了手机制造商根据实际情况有针对性地开发自己的Linux手机操作系统的要求，又吸引了众多软件开发商对内容应用软件的开发，丰富了第三方应用。 然而Linux操作系统有其先天的不足：入门难度高、熟悉其开发环境的工程师少、集成开发环境较差；由于微软PC操作系统源代码的不公开，基于Linux的产品与PC的连接性较差；尽管目前从事Linux操作系统开发的公司数量较多，但真正具有很强开发实力的公司却很少，而且这些公司之间是相互独立的开发，很难实现更大的技术突破。
Palm是Palm公司的嵌入式操作系统，它的操作界面采用触控式，差不多所有的控制选项都排列在屏幕上，使用触控笔便可进行所有操作。作为一套极具开放性的系统，开发商向用户免费提供Palm操作系统的开发工具，允许用户利用该工具在Palm操作系统的基础上编写、修改相关软件，使支持Palm的应用程序丰富多彩、应有尽有。
Palm操作系统最明显的优势还在于其本身是一套专门为掌上电脑编写的操作系统，在编写时充分考虑到了掌上电脑内存相对较小的情况，所以Palm操作系统本身所占的内存极小，基于Palm操作系统编写的应用程序所占的空间也很小，通常只有几十KB，所以基于Palm操作系统的掌上电脑虽然只有几兆内存却可以运行众多的应用程序。Palm在其它方面还存在一些不足，Palm操作系统本身不具有录音、MP3播放功能等，如果你需要使用这些功能，就需要另外加入第三方软件或硬件设备方可实现。对于中国用户而言，另一个不足之处在于Palm操作系统起初在中国销售的产品仍然要使用中文外挂平台，有相当部分依然是以英文界面为主，在一定程度上影响了基于Palm操作系统的产品在中国市场的大面积进入。其代表性的产品有Palm m505、Palm m500、Palm III等。
MAP的接口和外围电路
MAP与PC CPU的最大区别是MAP是一个片上系统(SoC)，必须把CPU、多媒体处理器和外设接口集成到芯片内部。而PC CPU只是计算机中的中央处理器，通过外部的南桥和北桥扩展外设。因而，MAP的接口电路比PC CPU更齐全，基本接口如下：
1）计算机接口
USB 接口：用来连接PC，也可接U盘和带USB接口的外设如打印机等。
PCI接口:可通PCI桥或PCI-E和PC通信。
RS-232: 连接PC可作为检查和诊断接口，用于开发初期与PC通信和裸机启动。
JTAG: 这是PC与MAP之间的调试接口
2) 视频接口
Camera接口：可以直接CMOS/CCD图像模组，接收R.G.B Bayer、R.G.B、Y.Cb.Cr、SCCB格式的视频信号。
ITU-R 656接口：一个MAP应该有两个ITU-R 656接口， 一个接收电视信号，但这是一个双向接口，另一个输出电视信号。
LCD接口：这是一个高速的液晶显示接口，输出24比特视频数据，最好能支持1024×768每秒30帧活动图像显示，可支持主流厂商的LCD屏。这个接口最好可编程，在便携式设备中只需要CIF尺寸的图像时，这个接口可拆分成多屏格式。
TS接口：这是一个可接收数字电视的传输流的接口
HDMI
3）音频接口
AC97接口：这是Intel制定的多媒体声卡规范，全名是Audio CODEC 97。可见它是一个音频编解码器标准，最高支持20比特编码和48KHz采样率，支持S/PDIF数字接口。AC97在PC上已经被HD Audio替代，在MAP上仍在使用。
I2S接口: 全名是Inter-IC Sound Bus，是飞利浦公司为数字音频设备之间的音频数据传输而制定的一种总线标准，它是一个3线标准，数据格式比较灵活，支持8～24比特，8～192KHz，高达2048倍过采样频率。音质比AC97更好。
4）数据接口
GPIO接口：通用输入输出可编程接口，可接矩阵键盘，数字采样和控制信号。
UART接口：可配置成鼠标，红外通信，语音基带和GPS等专用接口。
5）网路接口
LOCAL bus:这是嵌入式CPU按某一标准虚拟的局部总线，独立于CPU的结构，在MAP和外围之间形成一个中间缓冲器，从而于CPU的时钟频率无关，用户可以通过它把一些外设挂在CPU上。例如Z228上的MC68000总线，可以支持68k接口的以太网芯片。
PCI bus:这是1993年INTEL为PC制定的标准，目前该总线可分为PCI 1.0和PCI 2.0。 PCI 1.0为32位总线，时钟频率33MHz，总线最大传输率为132MB/S，而PCI 2.0为64位总线，时钟频率66MHz，最大传输率264MB/S,目前最新版本为PCI 2.1。PCI能支持１０种外设，能支持线性突发的数据传送模式，以确保总线更有效地利用频带宽，不断地满载数据进行传送，减少无谓的寻址操作。具有PCI接口的网路外设芯片种类繁多，价格低廉，比LOCAL bus更通用。X900集成了PCI总线。
SPI bus: (Serial Peripheral Interface)接口最早是Motorola用在MC68HCXX系列处理器上，这是一个3线串行双工总线，数据传输速度比I2C快，可达到几Mbps。许多用于外围的接口芯片都具有SPI，如数字传感器、多路模数转换器、E2PROM、RTC、调制解调器、Wi-Fi模块等。
6）储存器接口
储存器接口分系统储存和外部储存两部分，系统储存器由闪存和DDR组成，闪存又分NAND Flash和NOR Flash,前者用于储存用户数据和操作系统的映像文件，如音视频文件和WinCE，容量没有上限。后者用于运行bootloader和保存操作系统。DDR为系统和应用程序提供空间，MAP中CPU和显示共用DDR, 为了不影响速度，应该设计支持较高频率的DDRⅡ，如533 MHz或667MHz,位宽64位或128位，支持较大的寻址空间，如4～100GHz。
外部储存器接口应支持传统的半导体和磁介质储存器，例如SD控制器和CF/PCMCIA控制器。通过SD接口，可支持SD/Mini SD卡，读写速度分别是8MB/s和6MB/s；最好能支持CF/PCMCIA控制器，也可以把把它配置成True IDE模式，可外接1英寸IDE微硬盘。
7）控制接口
LOCAL bus 、PCI bus 、SPI bus都可以用来作控制接口，但用MAP设计系统时最有用的时I2C，通过它可以设置外围芯片的寄存器，使MAP于外围电路协同工作。多余的GPIO也可用于开关控制或用软件配置成I2C使用。
MAP的外围电路包括系统和外部储存器，接收模拟电视音视频编解码，平板显示器件，人机接口和电源，图是X900的外围电路。厂商通常把MAP和外围电路设计成演示板形式提供给用户的，用户可以从演示板上剪裁和增添功能，设计出具有自己特色的产品。图4是Z228应用处理器的演示板实物图。
图3：X900应用处理器的接口和外围 
图4：Z228应用处理器的演示板 MAP的应用
MAP的主要应用领域是便携式消费类电子，早期的MAP以微缩版个儿电脑的形式出现在市场上，这就是俗称商务通的个人数字助理（PDA)。PDA需要有一双大手才能握住，操作比个人电脑复杂，功能远不如一台低端电脑，因而没有流行多久就衰落了。后来PDA与手机功能相结合，并整合了信息管理、摄影、游戏、MP3等功能后开始火爆起来，现在每年90％的MAP都是用来装配智能手机。MAP自身的功耗和体积不断在缩小，功能也日益强大，现在的手机都能装在上衣口袋里，手机使便携这一称呼变得名副其实。
上海杰得从2003年成立以来一直立足于高端应用处理器的开发研究，现在已经有Z228和X900两代产品问世。杰得在应用处理器的开发和应用中认识到个人信息处理的重要性和广泛的用途，提出了便携式信息终端HIT (Handheld information Terminal)的概念。HIT的目标使人们能自由的选择资讯、享受娱乐，它强调的是商务＋娱乐，实现的功能包括GDP——游戏（Gaming）、数据（Data）和播放（Player）。当MAP的速度超过1GHz以后，数据处理能力就相当于奔腾4个人电脑，UMPC的全部功能就可移置到智能手机中。这种手机就真正成为一个HIT/GDP，无线Wi-Fi和以太网将使PC上的即时聊天功能(QQ\MSN\SKYPE)、网络浏览和网络游戏象打电话一样随时随地可以进行。
高端的MAP只要具备大于VGA(640×480)或D1(720×576)尺寸的图像处理能力，就可以用于桌面电子系统，如数字电视机、IPTV机顶盒、可视电话、电子像框等设备。如果采用工业标准的工艺生产和封装，还可以用于智能监控，汽车电子，医疗仪器等领域。
MAP的发展和未来
MAP是伴随智能手机而发展起来的，目前是以协处理器的地位出现在智能手机中，但这种情况很快就会发生变化。就象上世纪九十年代中期，386整合286和协处理器一样，基带处理器会整合到MAP中，或者说把MAP整合到基带处理器中去。因为这两种IC都是数字电路，电路的规模和工艺相近。为什么现在没有整合？是因为两种技术分别掌握在不同的公司手里，MAP厂商开始设计芯片结构时就想把基带IP内置于自己的芯片中，但苦于一时买不到合适的IP，或者在时间和风险上存在问题。我想基带厂商也有同样的想法。于是这种整合放到了下一步。现在虽然已有基带MAP面世，这是语音基带厂商设计的，多媒体功能比较弱，无力与主流MAP抗衡。
接下来的发展是混合设计，现在MAP需要与模拟和混合IC配合才能构成系统，这些外围包括视频编解码器、音频ADC/DAC、功率放大器、以太网接口、HDMI接口、蓝牙模块、Wi-Fi模块、GPS模块、FM模块、电源管理等。未来的MAP除了外接DDR和FLASH外，没有其他外围IC，是一个名副其实的SoC。
随着便携式电子产品的功能越来越多和和软件的规模越来越大，MAP必须在不增加功耗的前提下大幅度增加处理能力和速度才能适应要求。目前最强大的嵌入式CPU是32位的ARM11，时钟速度是750MHz，与64位4GHz的至强处理器相比差距甚远。但提高时钟频率后，功耗会急剧上升，需要高效和智能的电源管理技术和更微细的小于45纳米的低功耗工艺来寻找出路。
多核结构也是一条增强功能的出路。未来的MAP用ASIC还是DSP还会继续争论下去，比较好的结构是用CPU＋DSP，在CPU上安装嵌入式操作系统，运行应用程序和处理用户数据，用DSP对付格式繁杂的视音频信号。
总之，未来的便携式电子中的芯是单片混合SoC，那时应用处理器这个名字也许会消失了。
本文来源：上海杰得微电子有限公司 作者： |
|
