同步多媒体互连方案实现低功耗高性能的手机设计

开篇：润墨网以专业的文秘视角，为您筛选了一篇同步多媒体互连方案实现低功耗高性能的手机设计范文，如需获取更多写作素材，在线客服老师一对一协助。欢迎您的阅读与分享！

随着移动通信技术愈趋发达与先进，高端手机和移动终端设备正迅速成为消费者主要用于处理通信、信息、甚至个人财务管理和娱乐中心的工具。根据市场调查机构iSuppli的报告预计，手机所提供的附加价值内容，包括音乐、视频和游戏的市场，将从2005年的77亿美元成长到2010年的360亿美元。

为了高效地传输新的高质量的娱乐内容，需要具有比目前更宽的带宽。但如果只增加带宽，只能让传输可以进行，却不能保证有效地实现高性能。如果只是基于现有的架构来增强性能，则会导致功耗增加，大大影响手机或移动终端设备的使用时间。

为了协助手机与移动通信设备设计制造商克服上述的问题，既要达成高性能，又要保证低耗电，IDT设计开发了预处理交换器(PPS)和10G系列缓冲器等先进器件，以改善蜂窝基站的处理性能和能力，让这些设备可以提供高质量、高价值的多媒体服务。

但对于使用端的设备，如手机或其它移动终端等便携式设备的设计来说，则具有更高的挑战。高端手机的设计是利用支持先进多媒体应用的应用处理器来实现手机的多媒体功能。然而，输入的数据必须先经过基带处理器才能传输到应用处理器。因此，如何让这两个处理器之间的互连达到最佳化设计，将对手机整体的多媒体处理性能和功耗起到关键的决定作用。

业界目前并没有一个通用的互连标准可以满足必要的性能，同时达成最佳化的功耗，因此，手机设计厂商只好自行针对这个问题设计自己的解决方案。其中一种方法就是使用DPRAM(异步双端口随机存储器)进行缓冲，将数据从基带处理器传送到应用处理器。但这种方法存在一些缺陷，如：系统性能无法再优化、功耗较大、无法协助设计厂商创造差异化的产品。

利用异步DPRAM方法时，系统性能会受制于寻址的处理方式。由于每次数据传送都需要使用一个地址，因此会采用“地址－数据－地址－数据……”这样的模式。而每一次的寻址和每次数据传送都需要消耗一个时钟周期。也就是说，只有一半的时钟周期是在进行数据传送，而另一半的时钟周期则用来进行寻址。这在一定程度上必然会限制系统性能。存储器的高延迟更进一步恶化了性能问题。

此外，这种方法在每一次寻址和每一次数据传送时都要消耗能量。因此，每次数据传送对电池的消耗也比可能或应该消耗的更高。同样，存储器的高传输延迟进一步加剧了问题的严重性。

最后，是手机附加功能差异化受到了限制。存储器与处理器的连接使用的是通用输入，输出(GPIO)接口。手机设计厂商通常需要利用这些GPIO引脚来设计差异化的功能。这些引脚本来就不是很充足，尤其在手机功能不断先进、复杂的许多高端手机中，它们已经被利用来设计这些增加的功能。

很明显，业界需要更优化的解决方案，来显著减少时钟周期和寻址时消耗的能量，以及适当减少占用的引脚数。而且，像其它的重要创新一样，新的解决方案必须与手机制造商及其处理器组件供应商紧密结合。

移动多媒体互连器件M2I

IDT移动多媒体互连(M2I)是为满足高端移动终端设备所需的超高性能、低功耗多媒体应用而优化的同步多媒体互连器件。与上一代器件相比，M2I的明显优势体现在：比上一代器件性能优化6倍，可处理极高速的多媒体和数据传输；如果以相等量的数据传送作比较时，比上一代器件减少90％的电池消耗，相对可增加通话时间和电池使用时间；使用比上一代器件更少的处理器GPIO引脚，进而能降低材料成本并简化PCB板布局的可编程特殊功能引脚，可协助厂商创造手机的差异性，使之获得显著的竞争优势。

M2I可以实现手机制造商的设计目标。其同步的时钟电路使用一个内部计数器，无需进行多重寻址。一旦设定了第一个地址，计数器便能利用同一地址处理其余的数据，形成“地址-数据-数据-数据……”的模式。因此，同样处理64Kb的数据资料时，M2I只需用4001个周期，而不像上一代器件需要8000个周期。

由于M2I能以快3倍的速度运行(更快的周期时间)，再加上上述2倍的性能提高，因此，整体性能提升就相当于比上一代器件优化6倍。

更少和更快的时钟周期的结合可显著减少执行定量数据传输的电池消耗。M2I传输64Kb的数据仅需消耗0.6×106mW/h的能量，而上一代器件则要消耗6.5×106mW/h，相当于减少了90％。

另外，M2I通过采用多路复用的地址/数据模式减少了50％的引脚数，这样可以让处理器GPIO引脚去支持其它增值功能。另外，其8个特殊功能引脚可以进行动态编程以支持任何输入读取寄存器(IRR)和输出驱动寄存器(ODR)组合。这样，一个处理器就能利用M2I的接口来监测和控制多个外部器件，以将更多的处理器GPIO引脚释放出来去支持差异化功能的设计。

应用方案

IDT与该应用领域的领先高端手机制造商和卓越的处理器组件供应商紧密合作，开发了这款器件。M2I适用于与TI公司的OMAP系列应用处理器和其它使用ADM接口的处理器共同使用。IDT也提供另外一种型号，其中一个端口不是多路复用的，可支持现有的处理器接口。

结语

利用IDT对于手机设计的理解，并结合公司在用于蜂窝基础设施的PPS和10G缓冲器方面的设计经验，M2I解决方案消除了高端手机必须在有限的功耗预算限制下，又需要提供高质量多媒体功能的重要瓶颈。