隨著應用的日益廣泛,在增加內存帶寬的同時還需要盡量減小器件的尺寸和成本,這正是移動電話制造商所面向的兩難抉擇。新型手機要提供種類豐富的功能(如視頻、音樂、導航以及網絡等),需要比現(xiàn)有產品高得多的數千兆位級的內存帶寬,因此好的內存控制器接口應該能夠滿足未來新一代應用的需求。
例如一個分辨率為1280×1024、刷新速率60Hz的24位(RGB)彩色編碼LCD就需要1.5Gbps的內存緩沖器讀/寫帶寬,而總的存儲器帶寬則需要達到3.7Gbps。該帶寬可用于驅動外置顯示器的常規(guī)分辨率,并沒有計算底色等。將手機顯示器與目前計算機的圖形系統(tǒng)進行比較并不過分,移動電話也同計算機采用的方法類似,即通過集成了千兆赫茲的處理器和DDR DRAM主存儲器。這些系統(tǒng)都需要80至400Gbps的內存帶寬。
在一個集成了2個處理器內核(一個用于基帶處理,另一個用于應用程序處理)的典型高端產品中,兩個處理器均需要以非易失性(Flash)存儲器來存放代碼,以易失性存儲器(SRAM和DRAM)作為待處理數據的暫存緩沖器。
當應用程序處理器執(zhí)行用戶可裝入的多媒體應用程序時,就需要大量可快速訪問的存儲器。然而,這種速度需求超過了現(xiàn)有最快的Flash存儲器的訪問速度。為達到這類性能,可以用較便宜的NAND或MirrorBit ORNAND閃存來存放代碼,然后將其復制到更快的DARM中來執(zhí)行。因此,應用程序處理器一般需要NAND或ORNAND以及DRAM存儲器。
相對而言,基帶處理器要執(zhí)行深層的嵌入協(xié)議棧。這種代碼通常從閃存中直接執(zhí)行(本地執(zhí)行或XIP),并且需要對閃存進行隨機訪問。只有NOR閃存支持高效的XIP模式,因此通常選擇這種存儲器存放基帶代碼。DRAM能夠作為暫存緩沖器被應用程序處理器和基帶處理器所共享,或者NOR存儲器結合SRAM或專用pSARM來支持基帶處理器。
集成如此多種類的存儲器通常需要超過100個引腳專門作為存儲器接口,而這一數量占據了整個手機CPU引腳總數的大約30%。TI的OMAP1611和STMicroelectronics的Nomadik“宏”架構就是高性能CPU的代表,它們就含有大量連接存儲器的引腳。
隨著用戶對新型手機功能需求的增加,如LAN連接、GPS功能以及移動TV(TV-on-mobile)等,OEM商們面臨著更大的挑戰(zhàn)。上述性能需要更強的處理能力,進而需要更大的內存帶寬來支持這種處理能力。這就意味著必須增加引腳的數量以支持增強的數據處理能力。目前的系統(tǒng)內存已占用了整個CPU很大一部分引腳數量,若要再增加引腳就會帶來諸多的問題和技術挑戰(zhàn):