作为MID概念提出者,英特尔公司截至目前共为其开发了两代应用平台,分别是2008年亮相的“Menlow”和2009年出现的 “Moorestown”。Menlow 采用45纳米技术,处理器为Silverthorne Atom Z500系列,主频800MHz~1.86GHz,芯片组代号Poulsbo,整合南北桥与显示晶片,功耗0.65W~2.4W;Moorestown同 样为45纳米技术,包括一个代号为Lincroft的Atom处理器核心、图形与视频引擎以及内存和显示控制器的片上系统(SoC);相比Menlow平 台,Moorestown在功耗方面更低,同时封装体积也减小了一半。

 

无论是Menlow还是Moorestown平台,它们本质都是基于X86架构,这样的好处在于可以和目前PC端和网络上基于X86 CPU的软件有良好的配合,能够很好地实现英特尔倡导的“随时随地与网络无缝连接”。在多媒体应用中,Intel多采用软件来进行音视频流的编解码处理工 作,由于先进的技术和工艺支持,其主频最高已达到了2GHz,可以运行Windows最新的操作系统,提供类似PC的功能体验。

 

传统MID面临的发展瓶颈

 

先注明的是,在这所说的传统MID是采用英特尔平台的产品。在终端厂商选择MID解决方案时,主要考虑的问题自然是如何以最低功耗实现最高性能,同时 尽可能缩小整机的尺寸和减轻重量,并最大限度地降低系统成本。

 

 

 

英特尔将于2011年推出32纳米制程的“Medfield”平台,是否能满足需要现在不得而知

 

基于英特尔应用平台的MID虽然具备之前所述优点,但因为英特尔之前一直是为PC而不是移动设备开发处理芯片,其45纳米工艺在性能功耗比方面并不占 优。由于Atom功耗的降低并不是通过工艺进步,而是借助于牺牲性能才实现的。虽然为确保较高电源效率,性能有所下降或许可以接受,但其功耗仍然难以达到 MID作为随身设备的需求,而为了保证续航,其电池容量将增加并带动体积的加大。另外,就芯片大小而言,Atom尽管采用了45纳米工艺,但总体PCB面 积依然要大于传统移动设备处理芯片,其整机尺寸和重量的控制可谓是捉襟见肘。

 

 

 

德州仪器ARM Cortex-A8处理器的单芯片OMAP3平台集成度更高,可满足低功耗高性能的要求

 

尽管英特尔的发展战略早强调后续Atom MID解决方案将进一步提高芯片组的集成度,但就目前的现状来看,相比ARM架构的处理芯片,其制造成本要更高,面对德州仪器(TI)、飞思卡尔 (Freescale)等芯片厂商基于ARM架构研发的MID平台,英特尔X86的MID发展瓶颈越来越明显。作为英特尔提出的产品概念,MID是否一定 要坚持X86不放?答案当然是否定的,在下一篇文章中我们便来看下ARM架构的MID有何出众之处。
尽管MID是英特尔为发展移动网络终端而提出的概念,然而在面临其X86架构产品难以解决功耗、体积、成本等问题的局面下,采用ARM架构的MID开 始出现,并且凭借自身优势而受到更多关注。接下来,我们就从多个角度来分析一下。

 

ARM公司简介

 

ARM公司是世界领先的半导体知识产权供应商,基于ARM知识产权的芯片充分被应用在诸如移动电话、数字机顶盒、汽车制动系统和网络路由器等领域。其 商业模式是提供技术许可的知识产权,而并非是制造和销售实际的半导体芯片。ARM的合作伙伴包括世界多家著名的半导体和系统公司。这些合作伙伴利用ARM 公司的半导体知识产权来设计和制造系统级芯片。目前,包括瑞芯微在内的中国IC企业也设计出了基于ARM的集成芯片,广泛地应用于随身多媒体数码产品中。

 

 

 

ARM架构含义

 

ARM架构即高级精简指令集机器(Advanced RISC Machine,更早也被叫做Acorn RISC Machine),是一个32位精简指令集(RISC)处理器架构,其广泛地使用在许多嵌入式系统设计。由于节能的特点,ARM处理器非常适用于移动通讯 领域,符合其主要设计目标为低耗电的特性。除了应用在消费性电子产品上以外,还有一些基于ARM设计的派生产品,重要产品就包括Marvell的 XScale架构(原归属Intel,2006年出售给了Marvell)和德州仪器的OMAP系列。

 

ARM优势所在

 

目前许多半导体公司拥有ARM授权,包括我们熟知的飞思卡尔、德州仪器、高通、三星电子等。相比英特尔X86架构的孤掌难鸣,ARM在移动设备领域拥 有更为广泛的技术支持,而应用ARM架构的移动产品也遍布我们生活的方方面面。

 

 

 

支持多内核集群的Cortex-A9 MPCore处理器

 

基于ARM的多媒体嵌入式应用,其CPU多以ARM+DSP的基础架构出现。从ARM7、ARM9、ARM11到最新的Cortex处理器,其主频也 一路攀升,单核心的Cortex-A8已经可以达到1GHz,而多内核集群的Cortex-A9还可扩展到更高的频率。针对于不同功耗需求,ARM还提供 丰富的版本供选择,以实现性能和功耗的平衡。另外,借助DSP部分,通过增加相应数据处理控制算法程序,可用于各种实时数字信号处理,以实现更为出色的互 联网通信和多媒体性能。

 

ARM核心的高集成度便于实现终端产品的小型化,另外由于多厂商的推出,其制造成本也更有优势。在操作系统方面,虽然无法应用Windows桌面级操 作系统,但开源的Linux、授权费很低的Win CE以及半导体厂商自行开发的系统在成本方面也要低于Windows桌面系统。而随着Google开源系统的推出,其明朗的发展前景也为ARM架构产品注 入新的活力。

 

基于ARM的移动处理器

 

苹果公司iPad应用的A4处理器:如果说iPhone的出现开创了移动计算的新时代,掀起了智能手机的新革命,那么iPad的出现对于平板电脑设备 还有广义上的MID产品无疑是新的发展契机,而iPad应用的Apple A4便是基于ARM Cortex-A8微架构的单核心处理器。

 

 

 

NVIDIA Tegra系列Soc片上系统处理器:图形处理器巨头NVIDIA最新推出的Tegra 2处理器基于40纳米工艺技术,具备8个独立的处理器核心,包括主频1GHz的双核ARM CorteX-A9处理器。它可以支持3D游戏、3D用户界面、1080P高清视频播放以及Flash Player 10.1加速。

 

 

 

高通Snapdragon平台:美国高通(Qualcomm)公司推出的Snapdragon平台目前有单核的QSD8X50和双核的QSD8672 两个系列,QSD8X50处理器主频达到1GHz,而QSD8672的主频更到了1.5GHz,集成了GPS、蓝牙、1080P高清视频播放性能。

 

德州仪器OMAP3&OMAP4系列处理器:德州仪器(TI)推出的OMAP 34x0系列处理器集成了ARM Cortex-A8核心、影像、视频及图形加速功能,而应用ARM Cortex-A9双核的OMAP 44x0处理器也于去年面世。

 

 

 

瑞芯微RK2808,国内自主研发的MID解决方案

 

瑞芯微RK2808处理芯片:作为本土的优秀IC方案设计商,瑞芯微电子基于ARM+DSP架构的主控广泛应用于随身影音产品中。其最新方案 RK2808采用65纳米工艺,具备硬件加速能力,可应用于MID、电子书阅读器、智能手机等领域。同时,它也是国内首个Android平台成熟解决方 案,能够支持1280×720分辨率高清视频播放,通过内置3G通讯模块,瑞芯微将3G通讯、Android系统、720P娱乐三大元素加以整合。