面向智能手表和其它主流可穿戴設(shè)備的系統(tǒng)級(jí)芯片設(shè)計(jì)
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據(jù)Gartner的一位分析師預(yù)測(cè),零售價(jià)為30美元的經(jīng)濟(jì)型安卓智能手表在2015年將充斥中國(guó)以及國(guó)際消費(fèi)者市場(chǎng),創(chuàng)造出大量市場(chǎng)價(jià)值。這使智能手表成為可穿戴設(shè)備的優(yōu)先選擇,因?yàn)橄M(fèi)者已經(jīng)非常熟悉這類產(chǎn)品,也會(huì)習(xí)慣于佩戴它們。
目前已經(jīng)有幾個(gè)采用MIPS CPU的智能手表;您可以在這里查閱我對(duì)Tomoon T-fire的評(píng)價(jià),在這里也可以找到在一系列中國(guó)國(guó)內(nèi)流行的智能手表。此外,Imagination是Android Wear的官方啟動(dòng)合作伙伴之一。Android Wear是由谷歌專為智能手表這樣的輸出類可穿戴設(shè)備打造的操作系統(tǒng)。
為智能手表設(shè)計(jì)處理器
盡管輸入類可穿戴設(shè)備需要MCU級(jí)別的互連處理器以及傳感器hub,但輸出類設(shè)備傾向于采用集成多媒體子系統(tǒng)和更強(qiáng)大CPU功能的應(yīng)用處理器。
面向智能手表的芯片組案例
為此,我們的MIPS I級(jí)多核CPU通過運(yùn)行完全成熟的操作系統(tǒng),以最低可能功耗提供給芯片組所需性能。下面是MIPS I級(jí)CPU的一些獨(dú)特特性:
·更好性能:該特性包含改進(jìn)的協(xié)處理器以及可提升系統(tǒng)整體性能的先進(jìn)多線程技術(shù)
·緊湊面積:MIPS架構(gòu)高度緊湊,從而降低芯片成本
·高級(jí)節(jié)電技術(shù):開發(fā)人員可以使用節(jié)電指令來更好地控制芯片所有部分;所有MIPS CPU實(shí)現(xiàn)了細(xì)粒度時(shí)鐘門控,以降低動(dòng)態(tài)功耗,并具備電壓/頻率調(diào)節(jié)功能,以改變運(yùn)行時(shí)頻率
多媒體子系統(tǒng)包括一個(gè)GPU,以運(yùn)行快速流暢的用戶界面;當(dāng)設(shè)備包含相機(jī)功能時(shí),可以增加視頻和視覺處理器可選組件。
新近公布的PowerVR GX5300 GPU非常適合于智能手表這樣的可穿戴設(shè)備,并擁有眾多超出現(xiàn)競(jìng)爭(zhēng)方案的優(yōu)勢(shì),特別是芯片面積大小和功耗方面:
·PowerVRGX5300面積僅為0.55平方毫米(28nm工藝,布局后),使其成為可成功運(yùn)行安卓、Android Wear及其它基于Linux操作系統(tǒng)的最小OpenGL ES 2.0 GPU。在相似工藝節(jié)點(diǎn)制造時(shí),該GPU比競(jìng)品單核設(shè)計(jì)小2倍。
·混合著色器:我們的TBDR圖形架構(gòu)提供統(tǒng)一著色器,頂點(diǎn)、像素和GPU計(jì)算資源可同時(shí)縮放。這種方法使得PowerVR GPU可以適應(yīng)任何工作負(fù)載要求,而同類競(jìng)爭(zhēng)方案則會(huì)因瓶頸問題影響處理效率。
·低功耗和高精度圖形:所有PowerVR GPU同時(shí)具備低功耗(FP16)和高精度(FP32)渲染單元,實(shí)現(xiàn)完整的OpenGL ES2.0規(guī)范,而一些競(jìng)爭(zhēng)方案缺乏對(duì)FP32的支持,從而引發(fā)視覺假象和兼容性問題。
·降低內(nèi)存占用:PowerVR GX5300支持PVRTC,該紋理壓縮格式能夠減少內(nèi)存帶寬需求和降低功耗,被廣泛應(yīng)用于移動(dòng)行業(yè)中。競(jìng)爭(zhēng)方案僅提供ETC實(shí)現(xiàn),會(huì)遇到兼容性、更高帶寬占用等問題,從而增加功耗。 PVRTC有助于芯片廠商降低存儲(chǔ)成本(存儲(chǔ)占用的面積),這在可穿戴和物聯(lián)網(wǎng)中非常有意義,因?yàn)槊娣e更小意味著價(jià)格更便宜以及功耗更低。
從連接性角度來看,我們的Ensigma Whisper RPU有助于縮短上市時(shí)間,是唯一提供端到端的產(chǎn)品(如果需要的話,包括RF),使客戶能夠更快更好地構(gòu)建方案。
智能手表可以使用智能藍(lán)牙、低功耗Wi-Fi或其它連接標(biāo)準(zhǔn),將數(shù)據(jù)傳輸?shù)狡渌O(shè)備
研究案例1:來自 Ineda的Dhanush Optima
Dhanush Optima 是Ineda公司W(wǎng)PU(可穿戴處理單元)架構(gòu)的超級(jí)充電版本。Optima通過一個(gè)低功耗LPDDR2接口提供外部存儲(chǔ)功能;這款芯片組可以提供更多功能和額外內(nèi)存需求,非常適合于主流智能手表。
研究案例2 :君正牛頓
君正牛頓是一個(gè)高度集成化的解決方案,它包括一個(gè)1 Ghz的基于MIPS的高性能君正JZ4775 CPU,幾個(gè)多媒體引擎以及一個(gè)四合一組合連接件。該系統(tǒng)已經(jīng)被用于亞洲數(shù)個(gè)已售流行智能手表中。
新款GEAK Watch 2可穿戴設(shè)備采用基于MIPS的君正芯片
通過使用雙屏幕(電子墨水和LCD)智能組合和集成基于MIPS的低功耗君正處理器,新款GEAK Watch 2帶來了超過15天的電池續(xù)航時(shí)間,并支持一系列健康追蹤監(jiān)測(cè)和傳感器。
(審核編輯: 智匯張瑜)
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