`

СПЕЦИАЛЬНЫЕ
ПАРТНЕРЫ
ПРОЕКТА

Архив номеров

Как изменилось финансирование ИТ-направления в вашей организации?

Best CIO

Определение наиболее профессиональных ИТ-управленцев, лидеров и экспертов в своих отраслях

Человек года

Кто внес наибольший вклад в развитие украинского ИТ-рынка.

Продукт года

Награды «Продукт года» еженедельника «Компьютерное обозрение» за наиболее выдающиеся ИТ-товары

 

Медиапроцессоры –скрытая экспансия

0 
 

Наверное, практически все понимают, что за любым гэджетом, будь то мобильный телефон, коммуникатор или КПК, стоят достаточно сложные технологии, стоимость разработки и внедрения которых ничуть не меньше, чем в продуктах профессионального уровня. Однако производители сумели сделать почти невозможное – интерес пользователей к начинке (но не функциональность!) их дорогих игрушек часто приближается к нулю. Мы же попробуем частично снять завесу таинственности с такого компонента современного мобильного устройства, как медиапроцессоры.

Действительно забавно – опытные пользователи досконально знают каждый квадратный сантиметр материнской платы, установленной в их компьютерах, и способны наизусть произнести серийный номер своего процессора. Аналогичная ситуация и с автолюбителями – для большинства из них назвать количество и расположение цилиндров, мощность, крутящий момент и тип привода не составляет никаких проблем. Но согласитесь, многие владельцы мобильных устройств даже со стажем, ни на секунду не расстающиеся со своими цифровыми помощниками, вряд ли скажут толком, что же «там внутри».

Хорошо это или плохо – вопрос сложный. Поскольку мы все время пытаемся докопаться до истины, рассмотрим еще один класс этих «воинов невидимого фронта».

Начало эры медиапроцессоров – любишь кататься...

Медиапроцессоры –скрытая экспансия
Sony Ericsson W900i – новейший телефон с чипом NVIDIA GoForce 3D 4800

Давайте вспомним, как это было. Функциональность мобильных телефонов росла с бешеной скоростью – появились цветные экраны, средства беспроводной связи, фотокамеры, возможность записи видео и т. д. Возникает вполне логичный вопрос: а на чьи плечи ложится столь значительная нагрузка? Теоретически все может выполнять центральный процессор, но хватит ли у него производительности?

Наверняка многие не забыли, как с увеличением разрешения экранов телефонов (на заре эры цветных моделей) стремительно падало быстродействие. Так оно и есть: главная функция процессора в мобильном устройстве – управление интерфейсом пользователя, а любые дополнительные «вкусности», разумеется, ведут к потере производительности. В начале нового тысячелетия интегрировать все в один чип было, по меньшей мере, проблематично – это слишком удорожило бы микросхему и значительно повысило ее энергопотребление, что для портативной техники недопустимо.

Наиболее эффективным и простым оказалось решение проблемы с помощью использования дополнительной микросхемы – перекладывание управления большинством мультимедийных функций на плечи специализированного контроллера спасло производителей мобильных устройств от процессорной гонки, которая вот уже 10 лет ведется между двумя известными разработчиками CPU. Одним из пионеров таких микросхем стала основанная в 1997 г. компания MediaQ (к слову, полностью выкупленная в 2003 г. NVIDIA за 70 млн долл.). Ее хитовые продукты – серия MQ-11xx – нашли применение в десятках моделей КПК и смартфонов. В списке основных функций серии MQ на то время числились отличный контроллер LCD-панели и ускоренная 2D-графика с более быстрой локальной видеопамятью. С такими задачами они справлялись на ура, но, как мы уже говорили, рынок требовал от устройств все больших возможностей, в связи с чем современные медиапроцессоры (МП) во многом доросли до функциональности неплохой видеокарты, просто оптимизированной для «маленьких» разрешений.

Современные медиапроцессоры: с прицелом на 3D

Наверное, стоит уточнить, что само понятие «медиапроцессор» скорее условное, оно всего лишь указывает на то, что речь идет о чипах с аппаратным ускорением различных мультимедийных задач (полноценные CPU с мультимедийными расширениями к данной группе не относятся). Сегодня за рынок МП сражаются главным образом три компании – NVIDIA, ATI и Intel.

ATI Technologies – равнение на Motorola

Медиапроцессоры –скрытая экспансия
ATI Imageon 2182 – такие чипы стоят во всех телефонах Siemens 75-й серии

Канадская компания со своей серией Imageon пока лидирует во многом благодаря поддержке Motorola, которая выпустила на новых чипах Imageon 22xx более тридцати моделей мобильных телефонов (включая широко представленные в Украине V3xx, V5xx, V6xx). Вся 75-я серия Siemens также построена на МП от ATI – на этот раз более продвинутых продуктах Imageon 2182, помимо всего прочего, поддерживающих аппаратное ускорение аудиопотоков. Еще дальше пошла компания LG, выпустив мобильный телефон SV360 с трехмерными возможностями на базе Imageon 2300 и экраном с QVGA-разрешением.

Кроме мобильных телефонов, МП от ATI активно используются в КПК – в паре с процессорами Intel XScale и Samsung. Например, во флагманской модели карманного ПК HP iPAQ hx4700 применен самый производительный вариант – Imageon 3220 с 2 MB интегрированной памяти и поддержкой 3D-графики стандарта OpenGL-ES.

NVIDIA Corporation – равнение на 3G

После приобретения компании MediaQ у графического гиганта наблюдался значительный спад на рынке встраиваемых компонентов. Видимо, просто было не до того. Сегодня же на серию МП GoForce возлагаются большие надежды. Однако пока распространенность этих медиапроцессоров явно не дотягивает до уровня основного конкурента. Одним из первооткрывателей серии GoForce стала компания Samsung, выпустившая для азиатского рынка модель SGH-M500 с интегрированным чипом GoForce 2100, который обладал довольно скромными возможностями: только 160 KB встроенной памяти, поддержкой камеры с разрешением до 1,3 мегапиксела и аппаратным кодированием JPEG. Собственно, данный МП ориентирован исключительно на работу со встроенной в телефон камерой, и не более того. Затем был значительный перерыв, и только в 3G-моделях Motorola E1000, V980 и C980 (как видно, компания всесторонне поддерживает производителей МП) появились микросхемы GoForce 4000, способные реализовать множество функций (кроме разве что 3D).

Ну и, наконец, флагманский чип GoForce 3D 4800 уже нашел свое применение в имиджевых продуктах – Sony Ericsson W900i и опять-таки Motorola V3x. На этот раз речь идет о комплексном решении любых «развлекательных» задач, чип с индексом 4800 поддерживает сенсоры с разрешением до 3 мегапикселов, реализует полное аппаратное кодирование/декодирование JPEG/MPEG-2/MPEG-4, а также имеет интегрированный блок расчета трансформации и освещения. Кроме того, поддерживаются API Direct3D, OpenGL-ES 2.0 с возможностями мультитекстурирования и программными пиксельными шейдерами.

Intel – равнение на VGA-модели Pocket PC

У самого крупного производителя процессоров, похоже, большие планы относительно мобильных устройств. В арсенале полупроводникового гиганта три поколения процессоров XScale PXA, применяемых преимущественно в КПК, и две версии, созданные специально для мобильных телефонов сетей 2.5/3G – PXA800F и PXA800EF (также базирующиеся на архитектуре XScale).

Но даже несмотря на такие отнюдь не слабые по своим мультимедийным возможностям CPU компания по-прежнему производит три версии акселератора 2700G, соответственно с индексами 3, 5 и 7. По идее, МП от Intel могут применяться в любых переносных устройствах, в том числе и мобильных телефонах, однако пока они нашли свое место только в Pocket PC, оснащенных VGA-экранами. Разница между моделями заключается в количестве видеопамяти – в 2700G3 только 384 КB, в 2700G5 – 704 КB, а в 2700G7 – 704 КB встроенной и 16 MB (!) внешней SDRAM-памяти. По своим 3D-возможностям старший представитель серии 2700G, пожалуй, несколько превосходит своих конкурентов, хоть и работает на меньшей частоте. Скорость текстурирования у него однозначно меньше, чем у Imageon 3220 и GoForce 3D 4800, однако она компенсируется самым большим объемом видеопамяти и 3D-возможностями, в числе которых даже функция полноэкранного сглаживания.

Итоги

Итак, первая и наиболее важная функция МП – управление LCD-дисплеем и 2D-акселерация. За ним следует контроллер оптического сенсора видеокамеры с дальнейшим аппаратным кодированием/декодированием форматов JPEG/MPEG-2/MPEG-4/WMV 9.0 (в последнее время сюда же добавилось и аппаратное ускорение аудиопотоков – к примеру, форматов MP3). Если такие функции поддерживаются встроенным МП, – можно делать фотоснимки, ролики и воспроизводить их на экране с достаточным быстродействием. Далее идет встроенный в МП контроллер карт расширения SD/MMC и их mini-разновидностей. Чем шире возможности мобильного устройства, тем, разумеется, бóльшие объемы памяти требуются для работы с информацией. Уже сейчас многие современные мобильные телефоны поддерживают внешние носители, а значит, и здесь МП нашли свою нишу.

На последнее место определим 3D-функциональность. Вряд ли пока кто-то серьезно относится к трехмерным шутерам на телефоне, однако уже сейчас можно с уверенностью сказать, что и такое, казалось бы, абсурдное применение мобильной техники совсем не за горами. Вот тогда-то и развяжется настоящая война между извечными графическими конкурентами – компаниями ATI, NVIDIA и Intel.

Дальнейшие перспективы МП видятся не совсем однозначными. С одной стороны, использование описанных выше разработок несомненно гарантирует высокое качество и скорость исполнения любых операций с мультимедиаданными. С другой, – с уменьшением норм техпроцесса становится возможным интегрировать в основной чип мобильного устройства все новые блоки без значительного увеличения размеров и энергопотребления. Например, коммуникаторы Nokia 9300/9500 построены на базе сложных двухъядерных (!) процессоров Texas Instruments SOMAP1510, включающих мощный DSP и ядро ARM925. Новые смартфоны Nokia серии «N» уже несут на борту следующее поколение разработок TI – процессор OMAP1710, помимо всего прочего, имеющий интегрированный 2D-ускоритель. Довольно скоро ожидается появление Ultra High-End чипа OMAP2420 – ни много ни мало, четырехъядерного процессора для коммуникаторов и смартфонов. Не дремлет и компания Intel – очередное поколение XScale (предварительно модель PXA290) будет иметь частоту 1,25 GHz и поддерживать технологию Wireless MMX2 с возможностью аппаратной акселерации HDTV-потоков. Не менее комфортно чувствует себя и Philips c новой серией чипов Nexperia PNX4008 с интегрированным 3D-ядром PowerVR 3D.

Вывод можно сделать только один: если сочетание внешнего МП с простым CPU будет экономически выгодно по сравнению с применением сложного одночипового решения либо же «двойная» схема будет давать бóльшие возможности и быстродействие, лишь тогда подобная «начинка» сможет попасть внутрь большинства мобильных устройств следующего года. В противном случае они станут нишевыми решениями, без каких-либо претензий на массовость.

И все-таки почему же мы знаем так много о внутренностях персональных компьютеров и так мало – о самых распространенных мобильных устройствах? А если правильный подход в том и заключается, что пользователю совсем не обязательно знать, как обеспечивается возможность снять видеоролик с хорошим качеством и звуковым сопровождением и его последующая отправка другим абонентам? Главное, что сделать это можно быстро и просто. А тонкости и нюансы технической начинки популярных гэджетов пусть останутся темой для дискуссий среди инженеров.

0 
 

Напечатать Отправить другу

Читайте также

 
 
IDC
Реклама

  •  Home  •  Рынок  •  ИТ-директор  •  CloudComputing  •  Hard  •  Soft  •  Сети  •  Безопасность  •  Наука  •  IoT