强化移动运算火力芯片商祭出独家视频/通讯IP

行动装置影像和通讯子系统性能可望全面进化。行动装置导入4G通讯技术后，不论影像或通讯子系统的设计均更加复杂，因此矽智财(IP)与晶片商已分别提出独特的视讯运算及LTE晶片设计IP，协助装置制造商提升产品效能。

行动装置市场正转向显示与通讯规格竞争，牵动晶片商重绘技术发展蓝图。随着行动装置显示、通讯规格不断升级，不仅为系统应用处理器带来庞大运算负担，也加重周边影像和无线连结子系统的设计挑战；因而驱动矽智财(IP)、系统单晶片(SoC)设计服务与制造业者，竭力催生客制化特定标准产品(CSSP)桥接晶片、影像/视讯资料层处理单元(IVP DPU)，并积极改良长程演进计划(LTE)软硬体设计平台。 
在2013年电子高峰论坛(Globalpress Electronics Summit)中，包括快辑(QuickLogic)、Tensilica和Algotochip等IP和晶片商均正加速朝此研发方向迈进，期加速晶片、终端装置开发时程，并全面提升系统处理效能。 

手机升级背后功臣　CSSP激发AP超水准实力

随着手机导入LTE、802.11ac通讯技术，并升级全高画质(FHD)显示规格、千万画素相机，已使内部影像处理、无线连结等子系统复杂度倍增，因而也带动手机处理器和品牌厂抢搭各种CSSP方案，以优化应用处理器与各子系统资料连结，全力发挥高速运算价值。 

美商快辑(QuickLogic)总裁暨执行长Andy Pease(图1)表示，CSSP在行动装置子系统设计中的重要性正与日俱增，主要系手机品牌厂考量产品差异化设计，以及快速上市的需求，必须在应用处理器与周边子系统连接架构方面下工夫，才能突显独特功能优势并加速升级至最新通讯、显示规格，以抢占市场先机；因此，具备软硬体可编程能力，且能支援用户独家韧体及驱动程式的CSSP桥接晶片，近来已逐渐受到品牌厂、原始设备制造商(OEM)青睐。 

除产品功能与上市时程考量外，Pease还强调，手机制造商也相当看重产品的设计延伸性、物料清单(BOM)成本，因此在手机各部功能规格快速演进的情况下，多数业者皆倾向导入成本较特定应用积体电路(ASIC)更便宜的CSSP方案，进而降低新一代机种的印刷电路板(PCB)设计变动幅度及研发开支。 

因应市场发展趋势，QuickLogic已锁定行动装置记忆体、无线通讯、显示器传输介面及输入/输出(I/O)四大子系统(图2)，全力协助处理器及品牌业者打造专属的CSSP。Pease指出，2013年第四季，QuickLogic将针对上述应用发布三款新的CSSP桥接晶片解决方案，进一步提高子系统资料运算速度，并分摊主处理器的庞大运算负担，以减轻整体系统功耗。 

值此同时，高通(Qualcomm)、联发科及博通(Broadcom)等一线处理器大厂，亦已对CSSP展现浓厚兴趣，期藉此发挥旗下行动处理器的百分之百运算实力。Pease分析，尽管行动晶片的核心数量、时脉和整合度不断攀升，但与周边子系统的连结方案不能同步升级，还是英雄无用武之地，所以业界近期遂将行动装置研发焦点转移至CSSP桥接晶片上，刺激相关元件需求升温。 

Pease也透露，由于CSSP与应用处理器的连结非常紧密，设计上也息息相关，因此QuickLogic正与多家处理器业者合作，以因应市场脉动而迅速推陈出新。现阶段，该公司针对行动装置各部子系统开发的CSSP桥接解决方案，亦已打进一线晶片商的参考设计建议清单，有助其持续扩张市场渗透率。 

除透过桥接晶片增强行动装置的运算能力外，由于萤幕解析度、镜头画素激增，造成中央处理器(CPU)负荷加剧，因此业界亦掀起在SoC中导入特定影像运算单元的新作法，更进一步推升画素处理速度。其中，Tensilica近期推出新一代IVP DPU，可提供较CPU快十到二十倍的画素处理能力，正大举抢进行动装置、汽车先进驾驶辅助系统(ADAS)。 

行动装置及汽车ADAS对高解析、动态影像处理的要求日益严格，单靠系统内部多核心CPU、绘图处理器(GPU)已力有未逮，且将引发大量功耗；因而须导入专门执行多管线(Pipeline)画素运算的IVP DPU，方能有效强化视讯讯号处理、杂讯滤波能力和画面稳定性，协助系统业者开发更先进的影像应用功能。 

Rowen进一步指出，为满足行动装置导入高动态范围(HDR)、脸部辨识、低光照补偿和数位变焦(Digital Zoom)功能，汽车ADAS所需的高速影像侦测、分析机制，以及数位电视的影像后处理、手势控制等新设计需求(图4)；已有几家处理器、系统业者研拟采用IVP DPU打造特定影像子系统，藉以协助主处理器分担大量画素运算工作，相关解决方案将于2014年大量出炉。