特邀嘉宾

　　冼德贤 飞思卡尔半导体亚太区无线及移动系统部运营经理

　　罗旭杰 飞利浦公司大中华区通讯业务总部移动通讯和智能识别产品地区及市场总监

Graham Carter 杰尔系统移动事业部战略市场经理

　　谭 军 ARM中国区总裁

　　Julian Hayes 欧胜微电子有限公司营销副总裁

    Christian Kermarrec ADI公司RF业务部副总裁

　　多媒体手机的单芯片方案有哪些优势和不足？

　　冼德贤

　　单芯片方案有如下特点：

　　一方面，由于它不需要外挂多媒体处理器，体积上会小一点；而它使用软件来实现多媒体应用，灵活性也更高一些。

　　而另一方面，由于它需要更大容量的存储器来支撑其工作，对存储器的要求要高一些，功耗也更大一些，而且，单芯片产品的价格也高一些，因此，它一般定位在高端手机上，特别是智能手机上。

　　此外，为了支持更多的多媒体软件，它需要使用操作系统，因为通信协议和多媒体应用都在一个芯片上运行，所以采用单芯片的手机不论在开发时间上，还是验证时间上都要长一些。

　　罗旭杰

　　多媒体手机有两种趋势，一个是单芯片方案，另一个是双芯片方案，即在便宜稳定的通信基带处理器外边，加一个协处理器。

　　单芯片的优势是，只要基带芯片的功能足够强大，就可以在同样体积大小的手机中，不断加入新的功能，例如无线功能、TV功能，因为很多多媒体的功能是可以通过软件来运行的。而在这方面，多片方案就会受到手机本身尺寸大小的影响，相对较难实现。

　　此外，对于PCB来说，制造的工艺会比较简单一点，因此，我们感觉单芯片方案将是主流。

　　谭军

　　多媒体功能是消费者对未来手机的一项基本需要，仅仅提供语音功能的手机已经是明日黄花了，手机必须是一个集成了声音、图像和连接的综合平台。这就是消费者现在对手机的需求。

　　功能的复杂化，使得一个CPU的手机系统渐渐开始力不从心：越来越快的CPU速度直接导致了功耗的增加，并且在处理某些应用时并不需要那么高的CPU速度，造成浪费。所以，越来越多的设计者开始选用两个甚至更多个CPU，分别负责音频/视频(编解码、JPEG、MP3、MPEG4、……)和连接(语音传输、TV、GPS、蓝牙、因特网……)。

　　这些CPU可以被集成在一个芯片(silicon)上，也可以各占一个芯片。对于高端多媒体手机而言，它们运行着Smartphone、Symbian、PalmOS、Linux等操作系统，支持许多功能，例如移动办公等。现在这类手机较多地使用单芯片解决方案，虽然相对价格贵一些并且设计开发的难度随着系统集成度的增加而提高，但它有一个非常重要的优势就是功耗低。

　　高端多媒体手机上运行的复杂软件程序越来越多，低功耗成了一个非常关键的问题，这也是众多设计者选择单芯片作为手机系统解决方案的重要理由。当然，出于成本和开发难度的考虑，也有一些高端多媒体手机使用的是双芯片解决方案。
　　
    多媒体手机多芯片方案有哪些优势和不足？

　　冼德贤

　　采用多媒体处理器，它的优势是灵活性比较高，无论CDMA手机、GSM手机还是未来的3G手机，都可以通过加入多媒体处理器，做成一个多媒体手机。此外，它开发起来也比较容易，因为无论什么多媒体功能，都可以通过那些外挂的多媒体处理器去实现，因此，其开发时间也比较短。

　　而在另一方面，它的灵活性可能没有采用软件方式那么高，因为多媒体功能已经由硬件固定了，如果还需要加入其他多媒体功能，就要找另外的多媒体处理器。而相比较而言，单片方案可以通过软件来增加这些新功能。

　　罗旭杰

　　双芯片有自己一定的优势：它比较灵活，它的通信平台稳定、省电，而外挂的协处理器由手机的定位决定，例如，中低端手机就可以选择一个处理MP3的协处理器。这样，客户比较容易去设计，可以应对市场的变化，使设计得以尽快市场化。此外，目前多媒体的功能很多，还没有固定，因此，可以通过外挂的协处理器去适应市场的需求。

　　谭军

　　通常来说，低端多媒体手机一般较多使用双芯片解决方案，用其中的基带处理器(baseband modem)控制增加的多媒体处理器。这种解决方案的优势在于价格便宜，开发集成难度相对较低，上市时间快。

Graham Carter

　　当前智能手机有两种不同的体系架构，一是将通信引擎和应用引擎在同一个芯片上实现的双核架构，目前被普遍采用，用一个CPU支持两部分的功能；另一种是三核架构，是将通信引擎和应用引擎"分家"，即通信处理器和应用处理器用两个不同的CPU，分别来支持通信功能和应用功能。

　　双核架构包括通信处理器和应用处理器，一般用应用处理器实现手机的语音通话和多媒体功能。

　　杰尔Vision架构的三核架构体系在应用处理器和通信处理器之外，又增加了一个ARM7处理器，ARM7专门负责整个手机系统的控制功能。该架构采用了两种主要的突破性技术：一个低功耗的多处理器核心和一个基于验证的协议栈模块化软件平台。

　　应用处理器的分离旨在实现一个平衡运作的系统，单独的ARM7控制器完全可以在满足通话需求的同时降低功耗，而且应用处理器又能更好地满足用户需求。更为重要的是，语音通信功能得到了保证，不因应用处理器上的多媒体应用出现故障而殃及通话功能。同时，采用通信和应用分开的双核芯片可以构建一个平衡的系统，使每个芯片都以适中的速度运行，是解决功率消耗过多的一种有效途径。

Christian

　　应用与多媒体分开这种划分是目前比较标准的模式，ADI也有同样的架构。基本的思路是，无线通信是一个模块在运作，多媒体应用由另外一个多媒体处理器进行处理。业界普遍认为这是一种合理的分布。相对于其他解决方案，ADI数字芯片中的Blackfin DSP核是DSP与ARM的整合。Blackfin可以支持整个通信协议在DSP内运行，ARM核只用于多媒体应用方面。
　　
    单芯片和多芯片方案哪种将成为未来主流？

　　谭军

　　随着生产技术的不断提高，单芯片系统相对较高的价格在未来一段时间内必定会逐步降低。出于成本控制角度的考虑，对于低端手机市场而言，逐步移向单芯片解决方案将是必然趋势。从另一个角度讲，消费者对于低端手机的要求也在不断提高，所以，低端手机势必也面临一个在提供更多功能的同时降低功耗的问题。单芯片系统在功耗方面的优势无论对于高端还是低端市场，都具有相同的吸引力。

　　类似的，单芯片系统在高端手机中的应用也会越来越广泛。当然，这些不会在一夜之间发生，需要各方面条件的逐步成熟。与此同时，在某些特定的市场，双芯片系统仍会占有一定的份额。

　　罗旭杰

　　其实两年前有一种讨论，手机的照相模块是集成在手机里面比较好，还是外挂比较好。

　　当时讨论这个问题是因为，照相头是光学器件，比较脆弱，为了防止它被损坏，起初设计是没有与手机集成在一起，拍照时再插上。但这样的设计使用起来不太方便，目前看起来，客户选择了方便性，即把照相模块集成在手机里。现在，单片方案和多片方案的讨论与这个问题类似。

　　我们还不能确认最终客户在多媒体设计时会选择单芯片还是双芯片，但我们认为，单芯片的潮流会比较强一点。

Julian Hayes

　　多媒体移动电话将使用越来越多的模拟电路和数字基带，并结合电源管理电路来延长电池寿命，而专用的视频和音频集成电路更多地涉及到模拟功能密集的集成混合信号芯片。

　　与数字芯片不同，由于这些元器件中的晶体管不能像数字电路那样被减少，所以模拟电路并不遵循摩尔定律，因此模拟电路正在吃掉由于数字电路面积不断缩小而带来的进步。为此，把多种常用的模拟功能集成在一起的方法，其前景更好，例如音频与电源管理的集成。如果这种集成可以实现，它会在成本和尺寸方面产生益处，而且不会影响电话的音频性能。

　　综上所述，今后的多媒体移动电话可能将带有两个处理单元，一个是数字的基带处理单元，另一个是处理包括多媒体应用的应用处理单元。

Graham Carter

　　为了达到更好的性能，可以采取多个芯片的解决方案。因为就目前工艺而言，低漏电工艺的主频不超过160MHz，为达到更高性能，可以增加更多的CPU，如两个或三个，采用并联的方式来做，这样既可以保证性能，又可以实现比高主频CPU低得多的功耗。

　　主流厂商多媒体手机方案有什么特色？

　　冼德贤

　　我们对两种方案都支持。但目前国内多媒体手机市场刚起来，需要一种技术方案去快速配合这一市场的发展，因此，手机企业会采用多媒体处理器的技术方案。而且，单芯片方案针对高端手机市场，而国内中端手机市场更大一些，因此，目前更需要多媒体处理器方案。而当这个市场慢慢起来后，需要更大的灵活性时，我们会提供单芯片方案去配合市场的需求。

　　目前，飞思卡尔提供功能强大的多媒体处理器i.MX系列，包括i.MXL、i.MX1以及i.MX21，去配合不同多媒体功能的手机需求。其中，最新推出的i.MX21帮助手机得到3D体验。它采用ARM926EJ-S内核以及cashe，通过总线主接口，减少外设多媒体芯片，如ATI等的负担。它还可支持提高的图像软件标准API，例如Mobile Java 3D和OpenGL-ES，以及3D软件工程，例如Superscape，HI Corp和Fathammer。此外，i.MX21应用处理器采用智能电源管理，支持运行、休眠及停止模式。i.MX21在模块内部完成强有力的时钟分频，而时钟分频在控制能量中起到关键的作用。

　　罗旭杰

　　我们两条路都会走。一方面，我们提供PNX4008和5220协处理器，用于双芯片设计方案，它们提供不同的功能。其中PNX4008基于ARM9处理器。采用PNX4008的手机能够以极低的功耗真正实现PDA、数码相机、便携式摄像机、游戏机和MP3播放器的融合。

　　而PNX5220将便于消费者随时随地接入娱乐和信息。PNX5220支持四频GPRS/EDGE和双频UMTS，能为生产商提供音频、视频、存储、连接和安全功能。其应用处理功能基于运行频率为208MHz的ARM926子系统，以及飞利浦的多硬件加速器。PNX5220能以每秒30帧的速度传输分辨率为CIF的视频，可以产生64和弦立体声，还可提供GPS、无线局域网(WLAN)、蓝牙等连接功能。它支持最新的USB OTG和快速IrDa等移动连接标准，可以实现手机互联。PNX5220采用0.09μm CMOS工艺，集成度再创新高。

　　另一方面，我们提供单芯片Nexperia6000平台。以Nexperia 6120解决方案为为例，它符合EDGEclass10规格，支持高达220Kbps高速下载的数据传输速度。内置的一组ARM9基带及LifeVibes多媒体套件，能够以每秒15帧的速度传输QCIF格式的3GPP或MPEG4文件，因此特别适合于手机电视的应用。

Graham Carter

　　杰尔提供了利用同一个核心软件的一系列芯片组成的平台，手机厂商可以利用这个平台来生产多种手机产品。

　　杰尔的一体化多媒体框架能通过缩小手机尺寸、节能和降低成本，来满足用户对移动性能的需求。框架组件与杰尔的基带解决方案紧密结合，使手机能实现丰富音视频功能所需的更高性能，同时消除其他多媒体协处理器的费用。随着新型或增强型多媒体应用标准的出现，其模块化结构还能提供稳定的软件和硬件连续体(continuum)。该框架是对杰尔的2.5G/GPRS、EDGE和3G/UMTS解决方案的补充，能支持现有的所有最新多媒体标准，包括MPEG-4和H.263视频、JPEG图像、MP3音乐、AAC、AAC Plus音频以及MIDI铃音合成器。

Juian Hayes

　　针对移动电话的多媒体应用，为了实现更多模拟功能的高效集成，欧胜在不久前宣布了Audio-plus战略。欧胜将在今年晚些时候推出全新的"Intelli-gent Integrated Sound and Power"(智能集成音频和功率)器件，这将是欧胜"Audio-plus"战略的第一个案例，它利用了欧胜在混合信号工程方面的优势，策略性地将音频与其他需要大量模拟技术的混合信号功能集成在一起。

　　欧胜将音频和电源管理功能的结合视为一种明显的集成路径，这只是多种混合信号集成方法中的一种，欧胜正在创造与音频芯片工程相配套的新的优势。

　　基于ARM的多媒体处理器目前应用广泛，其前景如何？

　　谭军

　　现在市场上有许多基于ARM的多媒体处理器，比如德州仪器的OMAP、英特尔的Xscale、飞思卡尔的i.MX21、飞利浦的Nexperia、意法半导体的Normdik、三星的24A0等等。它们被广泛地运用于诺基亚、摩托罗拉、索尼爱立信、TCL、三星和LG等国内外著名品牌手机中。

　　ARM处理器技术一贯以低功耗、高性能和低费用的优势而闻名。除此之外，选用基于ARM的多媒体处理器还能够从大量的第三方合作伙伴处得到广泛的支持。手机设计需要操作系统、软件、应用程序和工具等等，ARM Connected Community中有着众多来自这些不同领域的成员，能够为设计者提供最便利的支持。

　　ARM已经在过去的10多年中在手机领域取得了巨大的成功，并仍在与许多合作伙伴一起开发新的技术来满足消费者对未来手机的需求，比如最新的ARM1176EJ和ARM Cortex A8n处理器都支持TrustZone技术，能帮助提高移动商务中的安全性能；智能能源管理(Intelligent Energy Manger)技术能够提高电池的寿命；NEON技术提供了更好更全面的对多媒体的支持。