智能手机的心脏——芯片平台深度解析

智能手机已经越来越受欢迎，根据市场咨询机构Gartner 在2012年2月发布的数据显示，2011年全球智能手机的总销量达到4.72亿部，占手机总销量的31%，与2010年相比，增长58% 。2012年将会成为又一个见证全球智能手机市场快速增长的年份，当然这样的高速增长动力在某些地区会尤为明显：以中国市场为例，根据工信部官员在今年8月份公开的数据，在今年上半年，中国智能手机的出货量已经达到1亿部，增速达到197%。

许多人把智能手机比作个人电脑和功能手机的结合，因此与个人电脑一样，智能手机具有强大的计算能力，支持各种先进的开放操作系统。事实上，当今一部智能手机的计算能力已经远远超过你的想象力，正如Michio Kaku博士在他的《物理学的未来》（PHYSICS OF THE FUTURE）一书中所描述的那样“现今一部智能手机所具备的计算能力比NASA（美国国家航空航天局）在1969年将2名宇航员送到月球上时所具备的所有计算机的计算能力总和还要强。视频游戏消耗大量计算机的功能模拟三维图像，需要计算机的功能比上一个10年的大型主机还要大。”智能手机让用户可以随心所欲的下载和安装各种游戏、软件、应用程序……，从而将手中的智能机功能无限扩充。

但是，为什么我们想要拥有一部智能手机

许多人都想拥有一部自己的智能手机。但是你可曾想过为什么吗？2011年底，爱立信消费者实验室在俄罗斯、印度、以及巴西进行了一项关于智能手机用户习惯的研究。根据调研数据，排在前三位的用户选择使用智能手机的原因，分别是：智能手机提供更快速更便捷的互联网接入能 （43%）；能够使用更多的应用软件apps （33%）；出色的软件操作系统（26%）。 而对于刚购买智能手机的消费者来说，最受欢迎的前十大行为依次为：地址签到、地图导航或查询实时交通信息、观看网络电视、看电影、玩网游、观看流媒体视频、在社交网站上玩游戏、观看实时新闻、使用推特，以及阅读/撰写博客。

而所有这一切的实现都离不开芯片平台。

芯片平台是一切的核心

无线芯片平台就如同智能手机的心脏，在智能手机的众多功能中，芯片掌管着它们最核心的功能—运行各种应用，通过蜂窝技术或者本地连接网络实现语音通话和数据连接，驱动显示屏，控制摄像头，识别各个传感器、通过喇叭播放音频，将话筒里的声音讯息播放出来，导航，电源管理。而最主要的核心功能可以被分为以下四个方面：

语音和数据通信功能

除了作为一部手机“最基本”的通话功能外，智能手机要保证稳定可靠的移动宽带接入。为了实现这一点，需要芯片平台整合一个能够支持全球所有的主流无线接入技术的modem，从而支持FDD-LTE、TDD-LTE、HSPA+、TD-HSPA以及EDGE，满足消费者“无处不在”的高速互联网连接这一日益增长的需求。

应用处理功能

与我们过去使用的手机最大的不同就是，现在智能手机使用者对手机软件更多自由的操控，可以随心所欲的下载、或者删除各种应用软件，体验更加丰富先进的多媒体应用：比如，高清视频摄录和回放、3D游戏以及虚拟与现实相结合的扩增实境应用。智能手机中的应用处理器，包含了一些专门的处理单元，担任着运算、图形处理以及多媒体编解码工作，在智能手机性能表现中，起着至关重要的因素。

• 先来看CPU-中央处理单元，智能手机的CPU如同电脑CPU一样，它是整台智能手机的控制中枢系统，执行所有的程序命令、对整个智能手机数据资源进行调动、并实现对整个智能手机运行的监控。多核处理器的架构，通过将任务分配给不同的CPU内核处理，使整个智能机系统能够在较低的温度运行，并且减少功耗泄漏，从而达到提升智能手机或者平板电脑性能的要求，而且还同时保持了较低的功耗，实现省电的目的。

• GPU-图形处理单元，对用户体验中界面操作流畅性、游戏、导航等性能表现具有决定性的作用。配备最新的图形处理器，能够让一部智能手机的游戏性能达到同专门的游戏机一般的水平

• 无线芯片平台内专门的多媒体编解码器能够保证你的智能手机如同一部摄录影机一般，播放手机内存里的、或者来自流媒体资源的，任意一段视频或者音频内容。它们专门为高性能低功耗的表现所设计。

本地连接功能（local connectivity）




确保你的智能手机能够接入无线热点和其他的无线信息，无线芯片平台要实现此功能需要支持包括 Wi-Fi、蓝牙、FM广播、GPS定位、NFC以及USB。

数模混合信号设计和电源管理

上述所有的技术只有当智能手机是有电的，或者有合适的接口与现实世界相连接的时候才是有用的。而模拟混合信号处理部分与传感器一起来确保声音、光、以及动作从数字向模拟世界转变----举例来说，DAC将音乐转化成信号，从而变成扩音器可以识别的内容来播放，而一个CMOS的传感器将光转化成数字图像，让它能够被存储以及重新播放。电源管理在移动终端中至关重要，而整个系统的设计就是为了优化电源使用，最大程度延长终端设备的电池寿命。而只有完全高度整合的解决方案才能提供最好的功耗表现。高主频多核CPU、绝妙的3D图形处理、全高清多媒体以及高速无线宽带连接已经成为当今市场对先进的智能手机的主流诉求。而这些功能需求，对于手机制造商来说，意味着他们需要一款能够在最低功耗、最优成本的模式下，提供高性能的智能手机平台。

高集成ModAp（modem+应用处理器）平台

终端设备厂商越来越多的亲睐，外型纤薄、设计紧凑并具有优化成本的平台设计。采用应用处理器和基带modem芯片分立开的平台，会在一定程度上带来设计上的灵活，比如，更便于采用最新款的元器件。当然，这样会在性能方面带来更优的表现，但是这样的平台架构的成本也会比较高。而且，由于是两颗单独的芯片，而不是一颗将modem和应用处理器高度整合的ModAp 芯片，会对最终设计的手机或者平板电脑的尺寸、物料成本以及功耗带来负面影响。

通过NovaThor ModAp平台，意法•爱立信将具有性能和功耗优化的CPU内核，先进的图形处理内核、强大的多媒体处理引擎以及最新的移动宽带和无线连接技术，这些所有整合在一个已经成本、尺寸以及功耗优化的高集成度平台上。NovaThor ModAp平台是手机厂商来开发满足主流智能手机市场的极佳选择。

意法•爱立信是业界为数不多的几家半导体公司之一，既掌握深厚的构建一个完整智能平台系统的每个独立核心模块所需要的技术知识，而同时又拥有已经市场验证的、能将这些核心模块以最优方式整合为一个完整的系统解决方案的技术经验。构建一个整体解决方案的核心部分-应用处理器，modem、连接性解决方案以及电源和模拟混合信号---被开发并快速集成在整体方案中，以保证客户能够快速将终端产品推向市场。意法•爱立信向市场提供最先进的ModAp平台，集移动多媒体以及各无线连接技术GSM、EDGE、WCDMA、HSPA、TD-HSPA和LTE于一身。无线芯片平台是智能手机的“心脏”，而意法•爱立信的NovaThor ModAp平台将不断推动主流智能手机的开发。