手機(jī)基帶雙處理器概念：數(shù)位訊號(hào)處理器＋應(yīng)用處理器

　　手機(jī)基頻雙處理器概念：數(shù)位訊號(hào)處理器＋應(yīng)用處理器

　　－.背景說(shuō)明

　　早期手機(jī)的功能較為陽(yáng)春，主要提供語(yǔ)音通話及文字短訊的傳送，當(dāng)時(shí)的基頻零組件也較為單純，主要含括有類(lèi)比基頻(Analog Baseband)、數(shù)位基頻(Digital Baseband)、記憶體(Memory)、功率管理(Power Management)四大部分。但隨著手機(jī)應(yīng)用不斷的擴(kuò)充下，基頻零組件數(shù)目也越來(lái)越多，多媒體處理器(Multimedia Coprocessor)提供和弦鈴聲、CMOS/CCD感光元件(CMOS/CCD Sensor)及影像處理器(Image Processor)提供照相功能等，手機(jī)基頻零組件元件數(shù)隨著手機(jī)應(yīng)用功能擴(kuò)充也不斷的增加。

　　手機(jī)基頻零組件數(shù)目，隨著應(yīng)用的擴(kuò)充而不斷增加，應(yīng)用處理器的出現(xiàn)，形成手機(jī)基頻雙處理器的概念，此概念讓數(shù)位訊號(hào)處理器負(fù)責(zé)語(yǔ)音訊號(hào)的處理，應(yīng)用處理器負(fù)責(zé)影音應(yīng)用的處理。

　　二、基頻新架構(gòu)：應(yīng)用處理器概念

　　由于手機(jī)上影音功能不斷的擴(kuò)充，在影像方面，彩色螢?zāi)坏纳A越來(lái)越高，由早期的4096色階到現(xiàn)在的262k色階(實(shí)際為262,144色階)；在相機(jī)模組上，由早期搭載11萬(wàn)畫(huà)素的CMOS/CCD相機(jī)模組，到現(xiàn)在百萬(wàn)畫(huà)素以上的CMOS/CCD相機(jī)模組。而音樂(lè)方面，手機(jī)鈴聲的發(fā)展上，由16和弦、32和弦到64和弦，還能將錄音的內(nèi)容當(dāng)作鈴聲，再來(lái)則是轉(zhuǎn)為音樂(lè)的播放，支援MIDI、MP3形式的播放，還有強(qiáng)調(diào)立體聲的喇叭。除了上述的影音功能，還有許多無(wú)線傳輸與應(yīng)用，如：藍(lán)芽傳輸、Wi-Fi、GPS及FM收音機(jī)紛紛加在手機(jī)上。

　　表一 手機(jī)多媒體功能規(guī)格的演進(jìn)

　　資料來(lái)源：工研院IEK(2005.02)

　　這些影音加在手機(jī)上，大量資料訊號(hào)的處理勢(shì)必增加在基頻上，在這樣的趨勢(shì)下，手機(jī)基頻不但要處理既有的語(yǔ)音訊號(hào)，還要加入大量的資料訊號(hào)，對(duì)于原先的數(shù)位訊號(hào)處理器來(lái)說(shuō)，無(wú)疑是一大負(fù)擔(dān)。在影音發(fā)展的初期，簡(jiǎn)單的影音傳送，資料的處理還是落在數(shù)位訊號(hào)處理器上，但隨著影音規(guī)格不斷提升，處理和弦鈴聲相關(guān)，必須多一顆和弦鈴聲IC(Melody IC)，處理照相功能相關(guān)，必須再多一顆影像處理器(Image Processor)，基頻的零組件越加越多，所占的面積也越來(lái)越大。

　　為了整合這些影音元件，應(yīng)用處理器(Application Processor；AP)的概念因應(yīng)而生，讓手機(jī)基本的語(yǔ)音訊號(hào)處理由原先的數(shù)位訊號(hào)處理器負(fù)責(zé)，而影音方面的資料處理就交由應(yīng)用處理器負(fù)責(zé)。

　　資料來(lái)源：工研院IEK(2005.02)

　　圖一 手機(jī)基頻雙處理器架構(gòu)：數(shù)位訊號(hào)處理器＋應(yīng)用處理器

　　影音資料處理交由應(yīng)用處理器負(fù)責(zé)，這樣作法有兩個(gè)好處。

　　1. 減少數(shù)位訊號(hào)處理器重新設(shè)計(jì)與認(rèn)證，加快產(chǎn)品上市時(shí)程

　　隨著數(shù)位訊號(hào)處理器在處理速度上的提升，要將部分的影音資料處理交由數(shù)位訊號(hào)處理器也未嘗不可，但這樣做的缺點(diǎn)為，一旦手機(jī)影音規(guī)格變化，則數(shù)位訊號(hào)處理器必須做不同的設(shè)計(jì)及驗(yàn)證。

　　依據(jù)上述考量，若將所有的影音處理整合在一顆應(yīng)用處理器中，不但減少數(shù)位訊號(hào)處理器因多媒體功能的改變，而重新設(shè)計(jì)的時(shí)間，也只針對(duì)單一應(yīng)用處理器元件進(jìn)行認(rèn)證，對(duì)于推出各式影音規(guī)格不同的多媒體手機(jī)，應(yīng)用處理器的概念將可加快產(chǎn)品上市的時(shí)間。

　　2. 元件整合降低零組件的成本

　　以射頻零組件的整合為例，當(dāng)元件的離散度越高，則元件的面積越大，成本也越高，隨著元件的整合，尺寸與成本才有辦法進(jìn)一步的下降。同樣的道理，在基頻零組件上，當(dāng)處理影音資料的元件，分布成處理和弦鈴聲的和弦鈴聲IC及處理照相功能的影像處理器，對(duì)于元件的尺寸及成本都比整合為單一應(yīng)用處理器來(lái)得高。在手機(jī)的大小越來(lái)越小，成本要求越來(lái)越低的要求下，應(yīng)用處理器的概念，不但可以滿足處理影音資料，更可以縮小元件尺寸，達(dá)到降低成本。

　　三、基頻零組件市場(chǎng)規(guī)模

　　2004年全球基頻零組件的總產(chǎn)值為176.1億美元，較2003年的150.6億美元，成長(zhǎng)16.9%，2004年數(shù)位訊號(hào)處理器的占有率較2003年略微下滑，為35.2%，應(yīng)用處理器則成長(zhǎng)到3.8%；影音相關(guān)的零組件（CMOS/CCD感光元件、影像處理器、多媒體處理器、應(yīng)用處理器）占基頻零組件的比例越來(lái)越高，2004年影音相關(guān)零組件占了9.9%，較2003年成長(zhǎng)了3.1%。（由圖二所示）

　　資料來(lái)源：IDC；工研院IEK(2004.12)

　　圖二 2003年、2004年手機(jī)基頻零組件產(chǎn)值分布

　　全球基頻零組件產(chǎn)值在2004年依然維持成長(zhǎng)，數(shù)位訊號(hào)處理器的產(chǎn)值也突破60億美元，應(yīng)用處理器的概念大約在2003年底被提出，當(dāng)年的產(chǎn)值約為2.1億美元，隔年產(chǎn)值則是提升到6.6億美元，產(chǎn)值成長(zhǎng)率高達(dá)217%，預(yù)估到2008年，應(yīng)用處理器仍可保持20%以上的成長(zhǎng)率。（如圖三所示）

　　資料來(lái)源：IDC；工研院IEK(2004.12)

　　圖三 2003~2008年手機(jī)數(shù)位訊號(hào)處理器、應(yīng)用處理器產(chǎn)值

　　四、結(jié)論

　　當(dāng)手機(jī)上影音多媒體的規(guī)格不斷提升，再加上越來(lái)越多的應(yīng)用結(jié)合在手機(jī)上，大量的資料訊號(hào)得依賴手機(jī)基頻來(lái)處理，使得手機(jī)基頻除了數(shù)位訊號(hào)處理器外，必須再外加許多影音處理等元件，這樣一來(lái)使得手機(jī)基頻的面積不斷擴(kuò)大。

　　手機(jī)基頻雙處理器概念：數(shù)位訊號(hào)處理器＋應(yīng)用處理器，解決了上述的問(wèn)題，數(shù)位訊號(hào)處理器專心處理語(yǔ)音資料，應(yīng)用處理器負(fù)責(zé)影音應(yīng)用的相關(guān)資料。選用應(yīng)用處理器時(shí)必須考量到應(yīng)用處理器與周邊元件（數(shù)位訊號(hào)處理器、LCD螢?zāi)?、相機(jī)模組等）連接介面、控制介面、傳輸介面的設(shè)計(jì)，尤其是傳輸介面的設(shè)計(jì)，因?yàn)槭謾C(jī)可攜帶的電量有限，許多影音的控制若不需要應(yīng)用處理器處理，跳過(guò)(pass)應(yīng)用處理器的機(jī)制、應(yīng)用處理器休眠的機(jī)制，都可延長(zhǎng)手機(jī)的待機(jī)時(shí)間與使用時(shí)間。