MID衍变历程回顾——X86架构发展瓶颈

作为MID概念提出者，英特尔公司截至目前共为其开发了两代应用平台，分别是2008年亮相的“Menlow”和2009年出现的 “Moorestown”。Menlow采用45纳米技术，处理器为Silverthorne Atom Z500系列，主频800MHz～1.86GHz，芯片组代号Poulsbo，整合南北桥与显示晶片，功耗0.65W~2.4W；Moorestown同 样为45纳米技术，包括一个代号为Lincroft的Atom处理器核心、图形与视频引擎以及内存和显示控制器的片上系统（SoC）；相比Menlow平 台，Moorestown在功耗方面更低，同时封装体积也减小了一半。





无论是Menlow还是Moorestown平台，它们本质都是基于X86架构，这样的好处在于可以和目前PC端和网络上基于X86 CPU的软件有良好的配合，能够很好地实现英特尔倡导的“随时随地与网络无缝连接”。在多媒体应用中，Intel多采用软件来进行音视频流的编解码处理工 作，由于先进的技术和工艺支持，其主频最高已达到了2GHz，可以运行Windows最新的操作系统，提供类似PC的功能体验。

传统MID面临的发展瓶颈

先注明的是，在这所说的传统MID是采用英特尔平台的产品。在终端厂商选择MID解决方案时，主要考虑的问题自然是如何以最低功耗实现最高性能，同时 尽可能缩小整机的尺寸和减轻重量，并最大限度地降低系统成本。



英特尔将于2011年推出32纳米制程的“Medfield”平台，是否能满足需要现在不得而知

基于英特尔应用平台的MID虽然具备之前所述优点，但因为英特尔之前一直是为PC而不是移动设备开发处理芯片，其45纳米工艺在性能功耗比方面并不占 优。由于Atom功耗的降低并不是通过工艺进步，而是借助于牺牲性能才实现的。虽然为确保较高电源效率，性能有所下降或许可以接受，但其功耗仍然难以达到 MID作为随身设备的需求，而为了保证续航，其电池容量将增加并带动体积的加大。另外，就芯片大小而言，Atom尽管采用了45纳米工艺，但总体PCB面 积依然要大于传统移动设备处理芯片，其整机尺寸和重量的控制可谓是捉襟见肘。




德州仪器ARM Cortex-A8处理器的单芯片OMAP3平台集成度更高，可满足低功耗高性能的要求

尽管英特尔的发展战略早强调后续Atom MID解决方案将进一步提高芯片组的集成度，但就目前的现状来看，相比ARM架构的处理芯片，其制造成本要更高，面对德州仪器（TI）、飞思卡尔 （Freescale）等芯片厂商基于ARM架构研发的MID平台，英特尔X86的MID发展瓶颈越来越明显。作为英特尔提出的产品概念，MID是否一定 要坚持X86不放？答案当然是否定的，在下一篇文章中我们便来看下ARM架构的MID有何出众之处。
尽管MID是英特尔为发展移动网络终端而提出的概念，然而在面临其X86架构产品难以解决功耗、体积、成本等问题的局面下，采用ARM架构的MID开 始出现，并且凭借自身优势而受到更多关注。接下来，我们就从多个角度来分析一下。

ARM公司简介

ARM公司是世界领先的半导体知识产权供应商，基于ARM知识产权的芯片充分被应用在诸如移动电话、数字机顶盒、汽车制动系统和网络路由器等领域。其 商业模式是提供技术许可的知识产权，而并非是制造和销售实际的半导体芯片。ARM的合作伙伴包括世界多家著名的半导体和系统公司。这些合作伙伴利用ARM 公司的半导体知识产权来设计和制造系统级芯片。目前，包括瑞芯微在内的中国IC企业也设计出了基于ARM的集成芯片，广泛地应用于随身多媒体数码产品中。



ARM架构含义

ARM架构即高级精简指令集机器（Advanced RISC Machine，更早也被叫做Acorn RISC Machine），是一个32位精简指令集（RISC）处理器架构，其广泛地使用在许多嵌入式系统设计。由于节能的特点，ARM处理器非常适用于移动通讯 领域，符合其主要设计目标为低耗电的特性。除了应用在消费性电子产品上以外，还有一些基于ARM设计的派生产品，重要产品就包括Marvell的 XScale架构（原归属Intel，2006年出售给了Marvell）和德州仪器的OMAP系列。

ARM优势所在

目前许多半导体公司拥有ARM授权，包括我们熟知的飞思卡尔、德州仪器、高通、三星电子等。相比英特尔X86架构的孤掌难鸣，ARM在移动设备领域拥 有更为广泛的技术支持，而应用ARM架构的移动产品也遍布我们生活的方方面面。




支持多内核集群的Cortex-A9 MPCore处理器

基于ARM的多媒体嵌入式应用，其CPU多以ARM+DSP的基础架构出现。从ARM7、ARM9、ARM11到最新的Cortex处理器，其主频也 一路攀升，单核心的Cortex-A8已经可以达到1GHz，而多内核集群的Cortex-A9还可扩展到更高的频率。针对于不同功耗需求，ARM还提供 丰富的版本供选择，以实现性能和功耗的平衡。另外，借助DSP部分，通过增加相应数据处理控制算法程序，可用于各种实时数字信号处理，以实现更为出色的互 联网通信和多媒体性能。

ARM核心的高集成度便于实现终端产品的小型化，另外由于多厂商的推出，其制造成本也更有优势。在操作系统方面，虽然无法应用Windows桌面级操 作系统，但开源的Linux、授权费很低的Win CE以及半导体厂商自行开发的系统在成本方面也要低于Windows桌面系统。而随着Google开源系统的推出，其明朗的发展前景也为ARM架构产品注 入新的活力。

基于ARM的移动处理器

苹果公司iPad应用的A4处理器：如果说iPhone的出现开创了移动计算的新时代，掀起了智能手机的新革命，那么iPad的出现对于平板电脑设备 还有广义上的MID产品无疑是新的发展契机，而iPad应用的Apple A4便是基于ARM Cortex-A8微架构的单核心处理器。



NVIDIA Tegra系列Soc片上系统处理器：图形处理器巨头NVIDIA最新推出的Tegra 2处理器基于40纳米工艺技术，具备8个独立的处理器核心，包括主频1GHz的双核ARM CorteX-A9处理器。它可以支持3D游戏、3D用户界面、1080P高清视频播放以及Flash Player 10.1加速。



高通Snapdragon平台：美国高通（Qualcomm）公司推出的Snapdragon平台目前有单核的QSD8X50和双核的QSD8672 两个系列，QSD8X50处理器主频达到1GHz，而QSD8672的主频更到了1.5GHz，集成了GPS、蓝牙、1080P高清视频播放性能。

德州仪器OMAP3＆OMAP4系列处理器：德州仪器（TI）推出的OMAP 34x0系列处理器集成了ARM Cortex-A8核心、影像、视频及图形加速功能，而应用ARM Cortex-A9双核的OMAP 44x0处理器也于去年面世。



瑞芯微RK2808，国内自主研发的MID解决方案

瑞芯微RK2808处理芯片：作为本土的优秀IC方案设计商，瑞芯微电子基于ARM+DSP架构的主控广泛应用于随身影音产品中。其最新方案 RK2808采用65纳米工艺，具备硬件加速能力，可应用于MID、电子书阅读器、智能手机等领域。同时，它也是国内首个Android平台成熟解决方 案，能够支持1280×720分辨率高清视频播放，通过内置3G通讯模块，瑞芯微将3G通讯、Android系统、720P娱乐三大元素加以整合。