手把手教你设计一款高大上移动SoC

几周前我就在写这篇博客文章，尝试怎样能最好地、形象化地表达出我们的产品。当我完成这个工作之后，在午休时，我想到了一个问题：如果我正在构建我自己的移动应用处理器，它看起来应该是什么样的呢？答案就在下面这张图里；请继续阅读下去，这样你就能得知我做出这些选择的原因。


我理想的高大上移动应用处理器

我开始思考我使用的设备以及我在一个智能移动和平板上能找到的问题。我通常更愿意购买高性能、价格合理的设备，但是，决定因素往往是电池的续航能力。

选择电池续航能力的人不在少数–根据IDC一份最新的研究报告，对于横跨所有移动操作系统的绝大部分的消费者而言，电池续航能力是购买时需要考虑的第一要素 。我需要考虑的其它两个重要的因素是：

• 在可靠的CPU和GPU基准上所表现出的优异的整体性能：这通常表现为设备在执行实际的应用程序时能有什么样的表现。
• 一个用于拍摄静态图像和视频的高质量的摄像头：不管什么时候我阅读设备的点评，我总是在研究摄像头拍摄的样片上花掉绝大部分的时间。

选择一个通用处理器

鉴于选择CPU可能是一个相当复杂的问题，我决定和负责设计最新的MIPS Warrior（勇士）系列处理器的同事聊一聊。我希望我的设备扮演一个终结者的角色，因此我首选的处理器配置包括一个有着 6个MIPS P-class P5600处理器的处理器簇：其中4个工作在一个高频率和高性能模式，用于快速游戏、网页浏览或者3D导航，而另外两个负责运行比较少的命令任务，比如email、视频和音频回放。


MIPS P5600处理器面积上远远小于竞争对手

因为P5600在功耗和面积比上要远远优于竞争对手，我不需要担心我的设备会变得太烫–这是旗舰设备的常见问题。另外，四个高性能处理器中的每一个都能提供一个处理器IP所能达到的最高的CoreMark分数，实现优异的性能提升，确保我的设备可以轻松运行最新最好的应用程序。






MIPS P5600在更低功耗和更小面积的情况下，性能要远远高于竞争对手

使用一个MIPS P5600处理器同时也可以节省相当可观的面积；和竞争对手的同类处理器相比，面积减小超过40%，同时支持一些象MSA (MIPS SIMD架构)和硬件虚拟化这样的先进的特性。

选择一个用于图形处理和计算的GPU，一个用于视频编解码的VPU以及用于图像处理的ISP

前面选择的处理器节省了可观的面积，现在我可以利用这些省出来的空间来放置业内目前最快的移动GPU-- PowerVR GX6650。GX6650是一个拥有6个簇和192个ALU内核的性能怪兽，可以提供一个高端设计所需要的所有的特性：无与伦比的FP32性能，用于超高清分辨率游戏的深度色彩支持以及现在图形IP中最好的像素吞吐量。


PowerVR GX6650是迄今为止的终极高性能移动GPU

另外，PowerVR GX6650包括了一些独到之处，可以帮助我们动态地减小SoC的功耗：
• 一个FP16模式，在功耗更低的情况下，能给图形和计算应用提供相近的性能。
• PVR3C，可以为游戏、用户界面或者网页浏览减少超过50%的存储器流量。
• PowerGearing G6XT，可以根据图形和计算任务的复杂度自动开启或者关闭GPU的部分功能。

当比较性能时，PowerVR Rogue GPU在图中已经排在了榜首，但更重要的是，所有Rogue图形处理器都基于一个非常高效的架构，能够在持续的工作负荷下保持性能。在下面的例子中，我们使用GFXBench最新的3.0版本的长期性能模式来对四个设备进行比较，我们高端的PowerVR Rogue和SGX GPU能够在第1次和第30次运行时保持相同的性能，而竞争对手的处理器却由于要限制过热而不得不降低性能。


PowerVR Rogue GPU不仅仅是提供更好的整体性能，同时它们能够长时间地保持这个性能

从事技术公关工作意味着我需要经常去旅行，通常我不太喜欢机舱内提供的娱乐项目，因此，我会花许多时间去观看DVD电影。当你需要飞行12个小时跨越大洲和大洋时，拥有一个象 PowerVR D5500这样的硬件视频解码器会让一切变得不同，想象一下它们的区别，连续观看4部大卫•林奇的电影，或是几个小时都盯着你前面的座位。因为PowerVR D5500支持H.265格式，我可以在SD卡中多存放一倍数量的视频文件而不会牺牲视频的质量。

下面的章节让我回到我之前的一个观点：一个很好的、有着很多特色的摄像头是我购买一个移动设备的主要原因之一。

我们的PowerVR V2500图像处理器、PowerVR E4500视频编码器和PowerVR E5010 JPEG编码器可以构成一个先进的、功能丰富的视觉子系统，当它用来处理图像和视频时，可以提供很多独特的优势：
• 我们的PowerVR GPU、VPU和ISP在数据路径上进行了优化，这些处理器之间可以非常高效地进行通信，在处理视频录制或者图像前后处理任务时，可以提供更好的性能和更低的功耗。
• 把最新的PowerVR GPU、VPU和图像处理器集成到同一颗芯片中，这样一个多媒体子系统可以对从图像捕捉到显示全过程都维持一个高保真、快速10bit处理能力。