电信日带你探索手机芯片的科技前沿

在迅猛发展的信息通信行业中，手机芯片的创新发展推动了智能手机的快速升级和普及，为生活带来极大的便利。手机核数的一代代增加，移动通信系统从3G到4G的快速普及，摄像头像素的成倍增长，影音娱乐功能的不断突破，手机安全系统的逐渐升级，都在一波又一波地推动智能生活大潮的来临。正值以"创新的驱动力"为主题的世界电信日来临之际，就让Marvell为大家普及一下如今智能手机中的科技前沿，带大家到手机内部去一探究竟。

图1 系统的总体框图

最强大脑

说到如今智能手机的核心部件，那当然非CPU莫属。近年来，从单核到双核，从四核到八核，多核心的CPU赋予了手机前所未有的处理性能，前两年手机行业的"核战"也仍然令人记忆犹新。如今芯片厂商们一边着力研发更多核数的处理芯片，一边通过不同核数的产品实现市场的全面覆盖，以此争夺在智能手机市场中的采用率。既然多核CPU对于手机如此重要，那么核与核之间是如何协同工作，帮助手机性能大幅提升的呢？

就拿目前中高端市场主流的八核CPU来说道说道吧。我们以Marvell最新的PXA1936为例，在这款真八核64位SoC的CPU当中，分别配备了4个大核和4个小核来处理不同负载的任务。其中Marvell采用了一项前沿的技术叫做GTS，全称 Global Task Scheduling，它的作用就是调度8个核心的任务处理。GTS是实现大小核调度的最先进的方案，调度器会更智能的进行任务调度，将轻负载任务调度到小核处理，而把重负载移交给大核，从而达到性能和功耗的最优化配置，充分发挥出8核所带来的最强性能！

多核心CPU激活了手机性能，但与此同时功耗又成为令人头疼的问题，这时候就需要CPU的电源管理模块发挥作用。Marvell处理器拥有最前沿的高性能的电源管理模块，一方面它的高集成度最大程度简化外围设备，降低平台成本，另一方面把电源管理得更加有效，八核全开也能带来更长的待机时间，再也不用担心"头脑"发热了。



传感中枢

最近各类运动健康类APP逐渐风靡起来，各种APP截图也是晒遍朋友圈。它们透过先进的演算法提供更精确的感测功能，比如定位跑步的路径，计算能量的消耗，分析睡眠的质量，俨然把手机变成一个私人健康顾问。但是呢，这些应用可需要全天候地开启传感器来收集数据，对于手机的续航也难免会产生影响。为避免这些传感器占用过多的能耗，我们可以在芯片中集成一个叫做Sensor Hub的控制中枢。就像人类的神经中枢控制身体各处感受器一般，Sensor Hub能够连接各种手机传感器，在低功耗情况下不间断地存储和处理传感器数据，在引领健康生活的同时让手机更加智能更加省电。



眼观六路，耳听八方

一个合格的智能手机当然要能够眼观六路，耳听八方，换言之就是要具备高性能、多功能的拍摄设备以及高辨识度的语音通话系统。可是你知道吗，光有高像素的相机和高清晰的语音设备可不行，其中更有芯片的一份功劳呢。

来看看Marvell芯片赋予手机摄像头的各种超能力吧：1. 零延时拍照，瞬时捕捉精彩瞬间；2. 全像素高速连拍，高达8帧每秒的处理速度；3. 优秀的彩色降噪性能，在低光环境下有更好的表现。所以以后买手机可不要只看像素高低，不同芯片的手机拍摄效果也可能天差地别。

清晰的语音通话是手机最重要的功能之一，而芯片则可以赋予手机出色的降噪性能。根据Marvell PXA1936/1908的测试数据，在大众普通的生活场景中，降噪能力可达到20dB，而在一些极端的噪声环境下，比如酒吧、菜市等噪杂的环境，降噪能力可以高达40dB。有了高清晰的语音设备，就算周围再吵也不需要对着手机大声嚷嚷了。


安全铠甲

智能手机和云时代的来临使得数据量呈现数量级的增长，随之而来的信息泄露、隐私安全也成为使用手机过程中的重点问题。在人们的普遍认知中，手机的信息安全要依靠安全的系统和软件才得到保护，但事实上真正的手机安全需要在系统底层下工夫，在硬件芯片上集成安全处理器，为手机打造坚实的安全铠甲。

下面就来说说安全处理器，这可是Marvell的看家法宝之一，从早年间就一直在与黑莓合作打造了最安全的手机品牌。经过多年的发展，如今PXA1936当中集成了最新一代的独立安全处理器，通过了中国工信部五级安全认证，GlobalPlatform TEE认证，以及FIPS140-2 level3的认证，具备五级安全体系。安全处理器能够在SoC芯片基点上做到物理隔离，对原有的手机系统提供安全性上的优化和增强，对用户隐私进行加密管理，提供更安全的移动支付方式，甚至为企业级商务信息保驾护航。智能手机最高级别的硬件隔离防护可就靠它了。



有没有很涨姿势呢？小小手机中的门道可深了，每一个不起眼的创新技术都蕴含了大量智慧的结晶。未来智能手机将如何发展升级，又有哪些前沿技术即将进入视野，值得一同期待。