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X900多媒体应用处理器技术架构及应用领域

发布时间:2008/5/27 0:00:00 访问次数:482

  为使消费者能自由地选择资讯、享受娱乐,并不是单独地播放视频图像,上海杰得微电子公司开发出了x900应用处理器,并借助其在视音频实时处理方面积累的经验和硬件编解码设计技术,在x900中又增加了h.264和vc1硬件解码器。此外,还在电源管理上作了优化,实现了比上一代产品更低的功耗,更加齐全的接口,更完善的软件开发平台,兼容的软件资源也更加丰富。本文将详细介绍x900多媒体应用处理器的技术架构及其应用系统。

芯片技术结构

  x900采用cpu+asic结构,嵌入式cpu仍是arm926ej。之所以没有选用速度更快的arm11,是出于以下考虑:x900定位于手持信息终端产品,在这一应用领域视频信源和显示器分辨率没有超过cif,视频编码最复杂的三种格式是h.264、vc-1和mpeg-4,这三种格式在x900中都采用了硬件解码方式,而且分辨率能达到vga和d1。 x900以最大分辨率解调最复杂的h.264,占用arm时钟资源小于5%,没有必要选用昂贵的arm11。

  x900的系统储存器支持200mhz 的ddr和400mhz的ddrⅱ,视频总线是32位,这对组织高速大帧存,提高视频速度奠定了硬件基础。片外储存器还支持最大4gb 的nand flash,并且可以从nand flash启动。nand flash的售价只有nor闪存的一半,当然考虑到x900不仅仅应用在消费电子产品中,仍然保留了支持nor闪存的功能。

  另外,x900支持pci总线,pci总线比本地局部总线更通用,具有pci接口的外设芯片品种丰富,价格低廉,对整机设计非常有利。其它改进还有全双工itu-r656接口,集成物理层的usb otg等。图1是x900的功能结构图。

x900与z228的区别

  z228和x900是上海杰得的两代应用处理器产品,定位不同,没有替代关系。z228定位于中档map, 主要用于智能手机和网络监控。x900定位于高端map,主要应用于hit、umpc、桌面电子和工业电子领域。与z228相比,x900在许多方面都有了较大的性能提升。二者的主要性能区别如表1。


图1:x900的功能结构图


表1:x900与z228功能比较表。

  对于hit设计而言,x900的某些功能差异并不影响整体定位和系统架构,而是提升它的性能,使产品变得更有竞争力。memory接口、红外接口等属于这一类型,如上表中灰色的模块所示。也有一些功能的差异将直接影响到整机的定位和架构,这些功能特性在设计之初就必须被认真考虑。如表中黄色标示的模块。下面将对这些接口的特性进行讨论。

  h.264解码器和vc-1解码器是x900最大的亮点,也是它与其它类似芯片最大的功能区别。在进行产品设计时,应该最大限度地发挥这两个解码器的性能优势:高画质、低功耗和,大尺寸。hit是典型的手持多媒体应用,是最能体现硬件解码器的低功耗特点的。所以使用x900的hit设计时必须考虑能够长时间播放视频,时间越长,x900相对于其它芯片的优势就越明显。

  大尺寸是x900硬件解码器的另一个亮点,h.264和vc-1均能够支持到720×576的d1尺寸。然而,不容忽视的是,目前手持设备所使用的lcd显示屏中,屏幕分辨率大多比较小。3.6英寸以下的lcd屏(一般被使用于中低档的pmp上),许多仅能支持到qvga(320×240)尺寸。4英寸或4.3英寸的lcd屏(目前一般被认为是中高档pmp的配置),大多也只能支持到480×272的分辨率,仅有很少的产品能够支持到640×480,或800×480的分辨率。甚至在7英寸的lcd屏(高端或者超高端pmp的配置)中,分辨率也可能不会更大,如果使用价格较便宜的7英寸模拟屏,分辨率多是480×272或480×234。在7英寸及以下的lcd液晶屏中,尚没有见过能够支持576线的模组。

  lcd屏的分辨率对其价格的影响很大,高分辨率也意味着高价格。因此,若要将x900的视频解码性能发挥,就必须将其定位于比较高端的地位,不能考虑4英寸以下的中低端应用。 同时,由于目前的高端lcd屏也很难支持到720×576的分辨率(尤其是576线这一指标),pmp最好能够有tv out功能,以将d1尺寸的视频在电视上完美体现。

  x900的clcd支持24bpp@ 1024×768 @ 60fps,这是一个很惊人的分辨率。如前所述,若应用于手持设备场合,lcd屏的分辨率连720×576都难以保证,更不用说1024×768了。若发挥出clcd接口的效率,应该将其接到电视或者显示器上。然而,amp内部没有类似显卡上的图形显示芯片的功能,如果动用arm926, 显示就会占用嵌入式cpu的大部分资源,因而x900并不适合于需要密集计算来实现高分辨率图像的场合,与通用cpu争抢市场。

  对于手持设备,发挥clcd接口功能的一种方法是实现与投影仪的连接,播放幻灯片。ppt是一种相对静态的画面,即使是1024×768的尺寸,arm9的处理速度也可以应付。x900可以保证在这种情况下有好的视觉效果。问题是要选择合适的接口。

  为使消费者能自由地选择资讯、享受娱乐,并不是单独地播放视频图像,上海杰得微电子公司开发出了x900应用处理器,并借助其在视音频实时处理方面积累的经验和硬件编解码设计技术,在x900中又增加了h.264和vc1硬件解码器。此外,还在电源管理上作了优化,实现了比上一代产品更低的功耗,更加齐全的接口,更完善的软件开发平台,兼容的软件资源也更加丰富。本文将详细介绍x900多媒体应用处理器的技术架构及其应用系统。

芯片技术结构

  x900采用cpu+asic结构,嵌入式cpu仍是arm926ej。之所以没有选用速度更快的arm11,是出于以下考虑:x900定位于手持信息终端产品,在这一应用领域视频信源和显示器分辨率没有超过cif,视频编码最复杂的三种格式是h.264、vc-1和mpeg-4,这三种格式在x900中都采用了硬件解码方式,而且分辨率能达到vga和d1。 x900以最大分辨率解调最复杂的h.264,占用arm时钟资源小于5%,没有必要选用昂贵的arm11。

  x900的系统储存器支持200mhz 的ddr和400mhz的ddrⅱ,视频总线是32位,这对组织高速大帧存,提高视频速度奠定了硬件基础。片外储存器还支持最大4gb 的nand flash,并且可以从nand flash启动。nand flash的售价只有nor闪存的一半,当然考虑到x900不仅仅应用在消费电子产品中,仍然保留了支持nor闪存的功能。

  另外,x900支持pci总线,pci总线比本地局部总线更通用,具有pci接口的外设芯片品种丰富,价格低廉,对整机设计非常有利。其它改进还有全双工itu-r656接口,集成物理层的usb otg等。图1是x900的功能结构图。

x900与z228的区别

  z228和x900是上海杰得的两代应用处理器产品,定位不同,没有替代关系。z228定位于中档map, 主要用于智能手机和网络监控。x900定位于高端map,主要应用于hit、umpc、桌面电子和工业电子领域。与z228相比,x900在许多方面都有了较大的性能提升。二者的主要性能区别如表1。


图1:x900的功能结构图


表1:x900与z228功能比较表。

  对于hit设计而言,x900的某些功能差异并不影响整体定位和系统架构,而是提升它的性能,使产品变得更有竞争力。memory接口、红外接口等属于这一类型,如上表中灰色的模块所示。也有一些功能的差异将直接影响到整机的定位和架构,这些功能特性在设计之初就必须被认真考虑。如表中黄色标示的模块。下面将对这些接口的特性进行讨论。

  h.264解码器和vc-1解码器是x900最大的亮点,也是它与其它类似芯片最大的功能区别。在进行产品设计时,应该最大限度地发挥这两个解码器的性能优势:高画质、低功耗和,大尺寸。hit是典型的手持多媒体应用,是最能体现硬件解码器的低功耗特点的。所以使用x900的hit设计时必须考虑能够长时间播放视频,时间越长,x900相对于其它芯片的优势就越明显。

  大尺寸是x900硬件解码器的另一个亮点,h.264和vc-1均能够支持到720×576的d1尺寸。然而,不容忽视的是,目前手持设备所使用的lcd显示屏中,屏幕分辨率大多比较小。3.6英寸以下的lcd屏(一般被使用于中低档的pmp上),许多仅能支持到qvga(320×240)尺寸。4英寸或4.3英寸的lcd屏(目前一般被认为是中高档pmp的配置),大多也只能支持到480×272的分辨率,仅有很少的产品能够支持到640×480,或800×480的分辨率。甚至在7英寸的lcd屏(高端或者超高端pmp的配置)中,分辨率也可能不会更大,如果使用价格较便宜的7英寸模拟屏,分辨率多是480×272或480×234。在7英寸及以下的lcd液晶屏中,尚没有见过能够支持576线的模组。

  lcd屏的分辨率对其价格的影响很大,高分辨率也意味着高价格。因此,若要将x900的视频解码性能发挥,就必须将其定位于比较高端的地位,不能考虑4英寸以下的中低端应用。 同时,由于目前的高端lcd屏也很难支持到720×576的分辨率(尤其是576线这一指标),pmp最好能够有tv out功能,以将d1尺寸的视频在电视上完美体现。

  x900的clcd支持24bpp@ 1024×768 @ 60fps,这是一个很惊人的分辨率。如前所述,若应用于手持设备场合,lcd屏的分辨率连720×576都难以保证,更不用说1024×768了。若发挥出clcd接口的效率,应该将其接到电视或者显示器上。然而,amp内部没有类似显卡上的图形显示芯片的功能,如果动用arm926, 显示就会占用嵌入式cpu的大部分资源,因而x900并不适合于需要密集计算来实现高分辨率图像的场合,与通用cpu争抢市场。

  对于手持设备,发挥clcd接口功能的一种方法是实现与投影仪的连接,播放幻灯片。ppt是一种相对静态的画面,即使是1024×768的尺寸,arm9的处理速度也可以应付。x900可以保证在这种情况下有好的视觉效果。问题是要选择合适的接口。

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