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[科普中国]-手机多媒体芯片

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手机芯片通常是指应用于手机通讯功能的芯片,包括基带、处理器、协处理器、RF、触摸屏控制器芯片、Memory、处理器、无线IC和电源管理IC等。

手机多媒体芯片概述目前主要手机芯片平台有MTK、ADI、TI、AGERE、ST-NXP Wireless、INFINEON、SKYWORKS、SPREADTRUM、Qualcomm等。国产机GSM系列手机主要可分为MTK、ADI、TI、AGERE、PHILIPS、INFINEON、SKYWORKS、SPREADTRUM八大平台。随着智能手机的普及,要求手机芯片支持各种多媒体功能,视频下载、在线娱乐、数据共享、视频电话等。手机多媒体芯片就是支持GPS、图像处理、手机电视、音频处理、视频处理、FM等多媒体功能芯片。

多媒体芯片的发展1996年美国Intel(英特尔)公司推出了奔腾MMX CPU,美国IBM、AMD、CYRIX等公司也紧跟推出,使之成为多媒体计算机的一个标本。MMX的CPU使计算机硬件本身就具备多媒体的处理功能(新添57个多媒体指令集),使多媒体的运行速度成倍增加,并已开始取代一些普通的功能板卡。

凡举MMX CPU甚至Pentium Ⅲ CPU都是落实多媒体的产物,更遑论AGP规格、MPEG-2、AC 97、PC 98、2D/3D绘图加速器、Java Code(Processor Chip)等最新技术。综观1997、1998年多媒体发展趋势,令人目不暇给。展望未来多媒体发展主流,CPU的发展及演进仍扮演着举足轻重的角色。利用以上功能及规格强劲的多媒体硬件技术来分担CPU的负荷,不仅相得益彰,且更有助于多媒体应用的成熟。

MMX技术对硬件产品的影响在1996年MMX CPU问世之际,即打乱了多媒体芯片发展的时间表。被英特尔视为近10年来CPU革命性进展的大作——MMX,藉由CPU中新增的57个多媒体指令集、8个64位MMX暂存器及32 KB的Cache,不仅提升了多媒体及通信程序的执行性能,亦颠覆了多媒体及通信产业的生态环境,且以后CPU亦将遵循此方向发展(突破百个指令集将不远矣)。

1)软件MPEG将取代硬件MPEG

MPEG—l硬件解决方案在CPU功能较强的情况下,被软件MPEG取代掉了。MPEG一2亦面临岌岌可危之境。MPEG硬件将谋求PC领域以外的新世界,转向进攻消费性电子产品。

2)低级Audio将遭受危机

MMX CPU取代音效卡。此时强调高品质、高层次的音效芯片将有脱颖而出的机会。未来可能将以On board或IC整合(目前已与Modem Chip整合)的形式,对音效卡厂商造成不小的冲击,从而思索未来转型之道。

3)Graphic Card性能的提高

MMX旨在增进绘图卡性能,而AGP也已成为提升系统芯片组与绘图芯片问的桥梁。因此,绘图卡将仍会持续,在绘图芯片上将朝影像、动画、图形加速、3D方向整合MMX,辅以影像绘图加速j枣片将使PC有更大的发挥。

4)Software Modem(软件调制解调器)

MMX促使CPU性能增强,因此软件的解决方案纷纷出炉。正当人们为56 kb/s的调制解调器规格争执不下时,软件调制解调器出现了,它逐步取代了硬件调制解凋器。

AC97杜比数字环绕音响在视觉进入3D立体视觉空问的境界后,对听觉也提出环绕及立体音效的要求。好莱坞制片商在讲究大场景前,更会要求有逼真及临场感十足的声音效果。加上PC Game的刺激,将音效的需求带到巅峰。AC 97(Audio Codec 97)在此情此景的推动下,由声霸卡(Sound Blaster)的创始人Creative及深耕此领域的Analog Device、NS、Yamaha、Intel主导产生。

AC 97硬件解决方案中,由两颗IC构成:一颗Controller(声音产生器)及另一颗Codec IC。未来其应用形态既有On Board、附加卡或混合的选择形式,也有Single Chip的选择形式。但涉及制程、数字/类比电路差异及功能添加性,初期将以双Chip的形式供应。

多媒体处理器的崛起随着(网际)网络电脑(Intemet PC、NC)及新一代消费性电子产品(如Set—Top Box、DVD、Video Phone、Video Confidence)等观念的崛起,强调应用于影像及通信处理上最佳的数字信号处理器,经过另一番结构包装,可由软件驱动组态的方式,进入资讯及消费性的多媒体处理器市场。美商Chromatic Research及日商Fujitsu是较早进入此市场的前辈。随多媒体应用市场的成熟及多媒体相关技术的突破,Chromatic、Fujitsu、Matsushita、Mitsubishi、Philips、Samsung、Sharp等七大厂商亦相继投入此市场

1996年,Chromatic Research推出整合MPEG一1、MPEG一2、视频、音频、2D、3D、电视输出等七合一功能的Mpact处理器,一举打响了其知名度,引起市场的高度重视,现已推出Mpact 2第二代产品,应用于DVD、CAM、PDA、Cellular Phone及STB等新一代消费性电子产品市场。

多媒体处理器结合了DSP住数字信号处理方面的优势,并司‘发挥其在通信方面的优点。除了最初应用于网络Pc的构想外,日商Sharp将其DataDriven Media Processor(DDMP)多媒体微处理器应用于四合一(即打印机:复印机、传真机及扫描仪)多功能打印机Camcoder中。Fujitsu将其MMA(Multi Media Assist)系列应用于汽车导航系统中,未来更将推小第二代甚至第三代的产品。1

独立显卡与集成显卡电脑中的独立显卡相对于集成显卡,集成显卡是集成在主板上的,在主板上有专门的显示芯片,没有独立的显示内存,或者显示内存很小,在工作时,集成显卡占用电脑的内存,用作显示内存,这样的集成显卡在玩3D游戏、处理3D图像等方面有些力不从心,会下降电脑的运行速度。集成显卡的优势在于价格便宜。

独立显卡是插在主板上的一个硬件,包含有显示芯片和显示内存,显存一般在128M以上、128位处理器的显卡,这样的显卡在工作时不占用系统内存,处理速度较快,显示的图像也较好。缺点是价格较贵。

总结来说,独立显卡具有相对于集成显卡更好的GPU,最主要的独立显卡有自己独立的内存,而集成显卡则要分享系统的内存,因此独立显卡比集成显卡具有更好的游戏性能,使得游戏的流畅性和精彩性提高。

独立多媒体芯片与基带单芯片一些手机方案中已经将多媒体芯片功能集成到手机基带上,市场上也有许多不同的多媒体芯片解决方案。例如,MTK依靠原先的多媒体优势,进入手机领域,提供了集成的方案;一些国内著名手机设计方案公司如龙旗、闻泰、希姆通也推出了简化的基带加多媒体处理芯片的方案。

集成方案可以很快推出产品,但是它使市场上的产品变得同质化,弱化了产品的竞争力,而且它不能很快适应市场的需求;而基带加独立多媒体处理芯片的方案,可以针对不同客户的需求,做出不同的方案,灵活性高,可以更快地更新产品。

低端手机为了降低成本,往往会选用简单多媒体功能的基带单芯片。这样造成产品高度竞争,利润低下;而对于处在中间地位的手机公司,为了求得差异化竞争,往往会采用基带加独立多媒体处理芯片。如最近上市的OPPO T5及联想的I60/I60s系列,采用的就是独立多媒体处理芯片,产品主打音视频全格式解码。

据悉,联想I60系列采用的是摩威MV6601C多媒体解码芯片,它能支持市面上几乎所有格式的音视频文件,视频方面包括RMVB、AVI、FLV、MP4等。音频支持MP3、APE、FLAC等格式。而这些是普通基带芯片无法做到的,就像集成显卡的性能远远不及独立显卡一样。

独立显卡与手机独立多媒体芯片总的来说,独立显卡和手机独立多媒体芯片的共同点在于提升产品的性能、优化资源利用率,从而实现产品的差异化,最终满足细分市场需求。两者的不同点在于,独立显卡无非是为了更好的实现游戏画质和效果;而手机独立多媒体芯片强调的是更多的应用功能及更好的功能实现,如,更多的视频格式,更流畅的播放;更高质量的音频种类;更棒的游戏兼容支持;多种格式的图片等。

本词条内容贡献者为:

杜强 - 高级工程师 - 中国科学院工程热物理研究所