因應CE產品應用需求 泛x86處理器朝整合與多核目標發展 智慧應用 影音
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因應CE產品應用需求 泛x86處理器朝整合與多核目標發展

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Intel CE4100為採用Atom核心搭配GPU等多元硬體加速功能的多媒體SoC處理器。Intel
Intel CE4100為採用Atom核心搭配GPU等多元硬體加速功能的多媒體SoC處理器。Intel

在CE(Consumer Electronics)裝置中,以往在運算平台的處理器需求,大多僅有極少的選項可用,尤其是WinTel平台架構仍為大量CE產品所青睞,但近來嵌入式處理器於行動裝置、平板裝置出現新的應用熱潮,泛x86處理器廠商亦重新審視市場需求,推出針對CE整合設計的新型態產品...

處理器CPU(Central Processing Unit)一向是3C產品的重要核心,而在CE裝置大量朝PC運算能力水準發展的現況下,不只是嵌入式處理器朝SoC化整合多元運算IP與多核心方向發展,連同原先在PC應用處理器的重點廠商,也針對嵌入式處理器較擅長的省電特性,將原有的產品進行架構與功能重塑,推出可與嵌入式處理器相抗衡的單晶片產品。

AMD Fusion系列產品,針對不同應用市場在TPD和效能都有適用的產品。AMD

AMD Fusion系列產品,針對不同應用市場在TPD和效能都有適用的產品。AMD

QuadCore 4核處理器為VIA應用MCP技術把雙Isaish核心進行整合封裝,等於是單一元件具備4核心處理性能。(VIA)

QuadCore 4核處理器為VIA應用MCP技術把雙Isaish核心進行整合封裝,等於是單一元件具備4核心處理性能。(VIA)

Intel CE4100 SoC級系統晶片 瞄準連網電視應用市場

處理器大廠Intel在因應CE應用市場方面,推出新型態的CE4100處理器,CE4100是針對數位機上盒、連網電視、DVD播放機、藍光播放器...等設備最佳化的運算解決方案。與Intel強調性能的CPU產品不同的是,CE4100原先發展代號為Sodaville,元件採951 Ball FCBGA封裝,產品具425個訊號針腳,核心的總面積僅27平方毫米。CE4100同時也是Intel第1款採取45nm製程開發的媒體處理器,發展的架構基礎為延續前代產品CE3100 SoC進行繪圖、視訊即時硬體編碼/解碼強化的整合產品。

基本上CE4100的運算核心,為使用Intel用於輕省筆電的Atom處理核心重新架構的SoC型態產品,在SoC封裝產品的外部表現上,CE4100的外頻可以達到1.2GHz,在視訊處理能力方面,可同時進行2組1,080p視頻串流解碼,CE4100也通過了Divx家庭影院3.0版的性能認證,支援Media Play和Precision View技術。

從架構上觀察,CE4100為由Atom處理器核心、圖形處理器(GPU)、視訊播放控制、傳輸處理控制與NAND Flash控制器組成的SoC產品,其中元件亦內建512KB L2快取記憶體與部分南橋晶片功能(USB 2.0介面控制器、SATA 3.0Gbps介面控制器)等。

原先CE4100於英特爾科技論壇(Intel Developer Forum;IDF)發表時,已經確認有羅技、索尼等廠商將CE4100用於新一代的數位機上盒與連網電視應用產品上,主要是想藉由CE4100的高度整合特性與接近嵌入式系統處理器的省電性能,建構家電需求的低成本、省電、高效能應用平台。尤其CE4100具備Flash高效能的影音處理運算能力,相較於目前市場上的其他嵌入式平台,提供相對較完整且理想的應用效能。

針對CE4100的應用現況,Intel之前也說明,CE4100為針對消費性電子(CE)開發的媒體SoC處理器,主要合作夥伴已包括軟體廠商Adobe Systems,將建構搭配Flash Player 10.x的Flash媒體播放應用環境。此外,內容廠商哥倫比亞廣播公司(CBS)、網路應用廠商思科(Cisco),產品開發的主要應用均集中在互動電視市場為多。

在繪圖特性方面,除互動電視應用外,遊戲用途常見的3D重繪、高效能貼圖,CE4100也針對此需求進行強化,在CE4100產品內提供視訊硬體加速支援,此舉可使未來的CE裝置具備圖形播放與h.264壓縮視訊的最佳化表現。

而Atom CE4100系列產品另有基本款CE4100,與進階款CE4130、CE4150...等型號,其核心使用的最高運行頻率均為1.2GHz,元件的運行功耗TDP(Thermal design power)為7~9W,較大的差異在於CE4100、4130兩款產品使用的圖形核心運行時脈為200MHz,而CE4150將圖形核心的運行時脈提升至400MHz。此外,CE4130、4150均支援AV輸入,可進行單晶片的硬體AV即時壓縮編碼處理,更適用於數位電視必備的錄影功能。

AMD Fusion APU低價設計 性能挑戰桌上型產品

除Intel推出CE4100媒體處理器外,其他SoC概念的產品也相當多,AMD身為Intel的直接競爭對手,也提出了Fusion系列產品線同場競爭!針對低功耗CE產品應用,Fusion系列即提出了Bobcat、Zacate與Ontario不同組合產品。Bobcat系列主攻省電市場,Zacate則有E-350與E-240兩款產品,Ontario有C-50、C-30兩款產品,在CE產品的整合可達到省電與高效運算的開發目標。

AMD Fusion產品線中,還有另一個Llano系列不能不提,Llano原先是為搶攻低價電腦設計的產品線,CPU採32nm製程設計,處理器架構沿用Phenom II與Athlon II產品,而為強化SoC架構的整體運算效能,並導入Turbo Core 2.0動態運算加速技術,同時推出2核心(代號Winterpark)、4核心(代號為Beavercreek)產品,雖然元件的消耗TDP分別為65W、95W,但可適用於需高效能運算能力挹注的整合產品。

雙核心Llano APU產品的運行效能,測試表現結果為略低於市售Athlon II X2 250處理器水準,但Llano APU整合的圖形效能表現亮眼,例如Beavercreek在測試平台試跑數據表現超越Intel Core i3搭配HD5550電腦組合整體效能表現,此外,在新款APU架構下,AMD另提供Dual-GPU Technology,此技術架構如同Hybrid CrossFire加速技術,可讓SoC處理器搭配外部圖形加速卡或加速晶片輔助,使整體顯示效能逼近高階桌上型電腦的圖形加速水準。

VIA推QuadCore四核處理器 TDP僅27.5W

除Intel與AMD外,VIA(威盛)也是發展x86系列產品的重要業者,VIA於2011年即計劃量產新一代基於Isaish微架構核心的低功耗、高性能產品「QuadCore」。基本上,QuadCore為4核心的處理器產品,為了滿足CE或低價電腦的應用需求,QuadCore的TDP僅僅只有27.5W,雖然是針對Desktop、Notebook及Mini-PC市場需求開發,但實際上因應不同的CE整合需求,以完整的x86應用架構來說,其具備極佳的系統開發資源。

全新QuadCore 4核處理器,其實與NANO的雙核心產品同樣都是以Isaish微架構進行設計,QuadCore的設計方式是利用MCP(Multi Chip Package)多晶片封裝技術,把2組Isaish雙核心晶片封裝於單一晶片產品上,所謂MCP即指將不同的晶片整合成單一顆晶片組的一種方式,因為成品會讓原先數個IC變成單一IC形式封裝,因此MCP具佔位面積小、成本低等優勢,同時也具備靈活性與低耗電特性。QuadCore的生產由TSMC採40nm製程製作,為使用21mm x 21mm Nano BGA2形式進行封裝,晶片尺寸僅11mm x 6mm。QuadCore沿用1,333MHz V4 Bus系統架構,現有應用Eden、C7、Nano E及Eden X2處理器的系統,都可直接轉換至QuadCore處理器來提升效能。


議題精選-COMPUTEX 2011