Procesory v mobilných telefónoch: Hnací motor vývinu

Málo lukratívna zóna?

Trh s procesormi pre mobilné telefóny určite nie je porovnateľný s trhom procesorov, ktoré nájdeme v PC či notebookoch. Takýto procesor bežne nezoženiete a rovnako by u vás pravdepodobne nenašiel využitie, keďže mobil si neposkladáte tak, ako počítač. Z tohto dôvodu tu ani nie je taká vôľa výrobcov presadiť sa v tejto oblasti.

Až donedávna bol významným hráčom Intel, ktorý však po pár rokoch angažovania sa v tomto segmente usúdil, že tento trh pre neho nie je zaujímavý. V júni minulého roka predal svoju divíziu zaoberajúcu sa procesormi v mobilných telefónoch, komunikátoroch a iných zariadeniach firme Marvell Technology Group Ltd. za 600 miliónov amerických dolárov, čo je približne 16 miliárd Sk.

XScale na mnoho spôsobov

Za ten čas toho stihol Intel spraviť viac ako dosť, na piatej generácii ARM archtiektúry - ARMv5TE vytvoril rad mobilných procesorov Xscale. Procesory boli vyrábané 0.18 µm procesom výroby a mali 64 KB L1 cache. „Mini L2“ cache predstavuje 2 KB. Procesory XScale mali viacero podskupín, ale najpodstatnejšia je PXA. Skupina PXA bola vytvorená vo ferbruári 2002 a medzi jej prvých zástupcov patril model PXA250 taktovaný na 133 MHz a 200 MHz. Top modelom bol Xscale PXA255, ktorý mal frekvenciu až 400 MHz.

Intel PXA250

Nasledovali ďalšie generácie PXA26x a PXA27x, ktoré síce boli založené na rovnakej architektúre, ale ponúkali vyšší výkon vďaka rôznym inováciám a zvyšovaniu frekvencie. Najvyššie taktovaný model dosiahol frekvenciu 624 MHz. Tento procesor bol použitý napríklad v HTC Universal. Rad PXA27x prišiel v roku 2004.

V roku 2005 nasledovalo odhalenie nástupcu, procesoru s kódovým menom Monahans. Nový procesor, hoci stále postavený na tej istej architektúre, dosahoval na prezentácii frekvenciu až 1,25 GHz. Po odkúpení predstavil v novembri tento rad Marvell a zatiaľ najvyšším modelom je PXA 320, ktorý tiká na frekvencii 800 MHz a disponuje 256 KB L2 cache. Tento procesor ďalej využíva technológiu pre šetrenie energie Wireless Intel® SpeedStep®, ktorej obmena je známa aj z osobných počítačov, technológiu Intel Wireless MMX™ 2, schopnú 2D grafickej akcelerácie a podporu VGA rozlíšenia pri prehrávaní videa. Napriek tomu podporuje rozlíšenie vstavaného fotoaparátu „iba“ do piatich megapixlov.

Hlavné výhody procesoru Monahans

Architektúra ARMv5TE bola veľmi populárna. V čase jej začiatkov mala takýto procesor napríklad Nokia N-Gage alebo dokonca Nintendo DS. Tento procesor môžeme nájsť aj dnes v Sony Ericssonoch radu K a W a v Siemensoch od radu x65 novšie. Dlhšie však bolo vidno, že jej životnosť už nebude príliš dlhá. Bola potrebná nová architektúra a tak ARM vyvinulo ARMv6. Takéto procesory dosahujú necelých 700 MHz a nájsť ich môžeme napríklad v Nokii N93, Microsoft Zune alebo Apple iPhone. Túto architektúru využíva snáď najväčší konkurent Marvellu, Texas Instruments, v procesoroch radu OMAP2xxx.

Nokia N93

Hoci sa používa architektúra ARMv6 v procesoroch najnovších zariadení, silno evolučná ARMv7 je už na svete. Tu je znovu priekopníkom Texas Instruments, ktorý na tejto architektúre postavil svoj najnovší rad procesorov OMAP 3xxx. Tieto procesory sú vyrábané 65 nm procesom, neskôr sa plánuje prechod na 45 nm a sú schopné bežať na frekvencii viac ako 1 GHz. Najvýkonnejší OMAP3430 má mať niekoľko revolučných prvkov.

TI OMAP 3430

Nové grafické možnosti

Po prepojení s monitorom je schopný prehrať HD video. Dovoľuje telefónu stať sa kamerou v skutočnej kvalite. Tu je štvornásobné vylepšenie od radu OMAP 2xxx, čo je spôsobené aj technológiou DaVinci, ktorá optimalizuje akceleráciu multimediálnych procesov. Maximálne rozlíšenie digitálneho snímača, ktorý je schopný tento telefón uniesť, je 12 megapixelov, čo je oproti piatim mpx výrazný pokrok. Tento procesor teda výrazne zvýši schopnosti mobilných telefónov aj v grafickej oblasti.

Schéma procesora TI OMAP 3430

Texas Instruments sa teraz jasne profiluje ako tá pokrokovejšia spoločnosť a snaží sa získavať to, čo doteraz obsadzoval Intel a Marvell. Nové jadro ARM Cortex A8, postavené na architektúre ARMv7, je totiž nielen obrovským pokrokom v rýchlosti práci so zariadením, ale zabezpečuje aj pokroky v oblasti grafiky.

Pokiaľ sa teda vývoj nezastaví, tak môžeme už v najbližšej budúcnosti čakať výrazné zvýšenie komfortu práce s mobilným zariadením presne tak, ako to sľubovali pri predstavovaní OMAP 3 zástupcovia Texas Instruments. Hoci počítače, či už vreckové alebo klasické, stále smerujú k decentralizácii, procesor stále zohráva veľmi dôležitú rolu. Už čoskoro sa otvoria nové možnosti aj mobilným zariadeniam.