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下一代多功能/多媒体手机的差异化设计

来源:我要研发网 作者:我要开发网.搜集 时间:2008-06-09 点击:



那么通过什么样的方式才可以不断地推出满足市场要求的低成本手机呢?Polz认为:“就一系列既定的功能而言,可以通过对目标市场领域进行平台优化来确保手机价位易于接受。性能过高会使解决方案过于昂贵,而性能太低又会降低手机的级别,这两种情况都会造成性价比的不匹配。”ADI的Doug Grant则认为:“通过新的基带处理器获得更多的功能,从而省略不再需要的协处理器,中端和低成本手机将能够以较低的成本增加功能。”

事实上,实现高性能的低成本手机不外乎三种办法。第一种方法是通过使用针对目标市场进行了优化的平台来实现低成本手机设计,做到“好钢用在刀刃上”,不闲置任何处理器资源,比如LSI的HPU平台针对WCDMA和EDGE市场进行了精心优化,能以极低成本实现多模调制解调器功能。第二种方法是使用将射频和基带进行集成的单芯片方案,比如英飞凌科技有限公司(Infineon)的第二代ULC单芯片解决方案集成了数字、模拟基带、射频、电源管理、SRAM等,完整的手机模块仅需50颗外围器件。第三种方法是优化整个系统的结构,在基带中集成更多的功能,省去不必要的协处理器,比如ADI公司的AD6721 "Atlas-2H" GPRS基带处理器就具有足够的处理速度,以便能用软件方式,以较低成本处理VGA摄像头和MP3音频回放。而在低成本手机方面,德州仪器(TI)有集成了基带加射频的LoCosto方案、集成了基带加应用处理器的OMAP-Vox方案、集成了基带加射频加应用处理器的eCosto平台提供。

目前很多供应商都提供完整的解决方案,但英飞凌公司认为方案的灵活性对低成本手机也极为重要。方案的完整性能保证客户的研发成本低、上市时间短,而灵活性则以便于客户开发个性化功能,提供附加值给最终用户。

在设计低成本手机时,设计工程师必须确保尽可能多的软件和硬件开发可以被再次使用。如果由于集成度和成本的原因而牺牲灵活性,将导致为某一款低成本手机进行的开发几乎不可能被用于不同价位点上的其它型号上,从而造成设计上的浪费。因此在低成本手机设计上选择具有延续性和复用性的架构非常重要。

另外,鲁棒的射频和功耗性能也是低成本手机设计的关键,因为低成本手机的消费者最看重的依然是高质量的通话功能和优异的射频与功耗特性。可以采用恩智浦半导体等公司经过优化的芯片来实现这些性能,如Nexperia蜂窝系统解决方案5000系列,以及特别适合入门级手机的AeroFONE单芯片方案等。

此外,设计工程师还应注意保持产品的整个生命周期内各个环节的低成本,而不仅仅是单机的低成本。恩智浦半导体的相关人员就表示:“最合适的低成本手机方案应该是最成熟和最稳定的,因为产品的成本不单单取决于硬件成本,更取决于产品生命周期内的整体成本。”

下一代手机的操作系统需要支持多核

越来越多的应用对手机的操作系统和软件开发平台提出了更高的要求,这体现在操作系统及其开发平台需要支持复杂的上层应用和常见的多处理器系统,应具备以下特性:1. 可以帮助实现智能手机的功能特性;2. 满足3G手机对非常复杂的上层应用的支持;3. 对多处理器系统的支持;4. 具有优良的电源管理功能。5. 支持灵活的用户界面。

“由于3G的出现,智能手机代表了移动设备的未来。软件将一直在智能手机技术开发中发挥关键作用,因为只有通过软件才能实现智能手机的功能和特性。”微软移动通信事业部亚太及大中国区主任产品经理宋炜柯表示。该公司Windows Mobile是一个完美的、功能强大的平台,它不仅在智能手机中实现了PC的功能与特性,还提供了一整套工具和一致、灵活、强大的开发环境,从而帮助在各种设备上开发创新的应用与服务。

3G手机必须支持非常复杂的上层应用,如高速数据下载、手机电视等。针对这些要求,Enea(中国)资深技术市场经理张永军表示:“这要求操作系统平台不仅要可靠、容易使用,还要具备良好的电源管理机制、完善的调电保护机制、支持空中下载(OTA)等,同时要非常容易地和第三方的上层应用软件集成。另外,随着手机中多CPU/DSP的增加,对多核系统的支持也成为必然。”

Enea公司OSE的内核可以同时支持ARM和DSP,两个版本的API几乎一样,从而使ARM上的代码和DSP上的代码可以非常容易地相互移植。OSE支持分布式系统的模块LINX使用户非常容易地对多核系统进行编程,如同在一个CPU里编程一样。针对智能手机的应用,该公司还推出了单CPU方案:即1个ARM内核同时运行OSE和Linux两个操作系统,其中协议栈等对实时性能要求高的部分运行在OSE RTOS上,其它的对实时性能要求不高的应用运行在Linux上,这样即解决了Linux的GPL问题(如果协议栈直接运行在Linux内核上,GPL要求公开协议栈),又使客户节省了1个内核或芯片,大大降低了成本。

多核技术可以提供更高的处理器性能、更有效的电源利用率,并且占用更少的物理空间,因而具有许多单核处理器无法具备的优势。但多核与多处理技术的引入为系统调试带来了许多新的挑战,因为系统复杂度不断增加,要通过优化硬件和软件来充分发挥其中的性能潜力,难度就更大了。

“为充分发挥多核以及多处理解决方案的潜能,仅仅依靠强有力的芯片是不够的,还需要采用新的编程方法和调试工具,确保软件和硬件开发人员在完整的多核系统环境中展开调试工作,同时对‘编译—编辑—调试’的流程进行优化。”风河系统公司中国区总经理韩青说。该公司的JTAG解决方案,即Workbench On-Chip Debugging,是以集中化的方式来实现多核和多处理的调试功能,这个解决方案可以在单一扫描链(Scan Chain)中同时调试多达8个内核。

当选择平台设计操作系统时,必须要考虑平台的可移植性和灵活性。奇趣科技的Qtopia支持ARM、SH、MIPS和其他硬件架构,只需要很少的资源便可使Qtopia运行于新的硬件平台上。如果平台足够灵活,还可以方便地替换掉不具竞争力的应用,以更好满足客户需求,降低开发成本和生产成本。

Benoit Schillings

字串2


奇趣科技

“为满足不同运营商需求以及进行客户细分,支持灵活的用户界面(UI)的解决方案非常重要。”奇趣科技的首席技术官Benoit Schillings表示。用户可能要求在一天内有不同的用户界面,比如工作时间一个用户界面,工作外时间是另外一个用户界面,因此运营商和手机销售商要求一个开放、灵活、易用、易开发的软件平台。具有本地浏览器引擎,从而使用户界面、应用和服务成为手机的一部分,将成为基本需求。

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