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手机多媒体功能的不断丰富为AP找到了一个施展的舞台，然而应用处理器要走向主流还要克服成本、开发难度等问题。未来手机应用处理器功能将如何演变？如何适应3G/EDGE的发展？面临哪些挑战？选择应用处理器重点考量哪些因素？本报特邀请手机设计厂商和整机厂商就业界关注的话题阐述精彩观点。
特邀嘉宾
北京德信无线通讯科技有限公司CTO 陈行星
上海禹华通信技术有限公司副总裁 章旻
龙旗科技(上海)有限公司技术规划部经理 杨恒
深圳市经纬科技有限公司产品规划部经理 欧阳胜海
夏新电子股份有限公司通信系统事业部副总 张森旺
宇龙计算机通信科技(深圳)公司北京研究所副所长 曹井升
基带+AP主攻中高端手机市场 *对于功能手机，我们倾向于用基带加协处理器的硬件实现方式；对于智能手机，用基带+AP的硬件实现方式比较好。
*AP+基带的方式未来成为主流还需要一个前提条件，就是成本一定要低。AP的引入带来周围内存和功率控制芯片成本的提高，因而基带+AP主攻中高端手机市场。
*基带+AP对于终端厂家而言，在不同的技术体制间可以继承和借鉴得比较多，可快速使得新进入的技术体制终端快速成熟。
陈行星 现在的手机，为下面讨论方便，先简单地做一假设，分为功能手机和智能手机。功能手机指中低端手机，智能手机指中高端手机。(实际情况并不能如此简单地划分。)现在的手机多媒体功能，在功能手机和智能手机中都得到了实现。
对于功能手机，我们倾向于用基带加协处理器的硬件实现方式；对于智能手机，用基带+AP的硬件实现方式比较好。对于功能手机，成本是一个重要的指标。加一个AP，成本就上去了。而一个DSP，成本不会太高，又比较灵活。如多媒体功能的要求提高了，可以相应地把DSP的性能加上去。如果是基带自带多媒体功能的实现方式，只要基带和多媒体功能其中一个不满足要求，就必须改动整个方案。
对于智能手机，用基带+AP的方式比较灵活。如基带不满足要求了，或要从GSM转到EDGE、WCDMA或CDMA 2000，甚至于TD-SCDMA，只要把基带方案换掉，AP端相应的做些修改就行，并不需要做大的改动。如果AP端的性能不满足了，可升级AP端的芯片，基带端基本不用改动。
我们看好手机应用处理器的发展前景，当然主要在智能手机。在比较长的一段时间内，功能手机和智能手机都会共存。从当前来看，手机应用处理器的发展会逐渐向现有PC功能靠拢，也就是智能手机越来越智能。
现在随着基带处理能力不断提高，很多多媒体功能由基带来完成，但这不会对AP市场造成冲击。因为现在的高端功能，在将来会变成中低端；现在的中端，以后会变成低端。以后的AP，功能会比现在强。并且手机市场还在扩大，AP市场也随之会扩大。
欧阳胜海 在手机多媒体功能三种硬件实现方式中，一是基带加协处理器；二是基带自带多媒体功能；三是基带+AP。目前而言，前两种方式更有优势，但各有缺点。而第三种目前难以成主流，主要是成本居高不下，但将成为未来的发展方向。
第一种为手机提供了非常高的灵活度，即可以实现按需分配。但劣势是组合的东西在体积、调试等方面相对耗时。
第二种为手机提供了集成的东西，体积小，调试非常方便，而且由于共用一个CPU，因此成本上相对存在优势，但这是基于所有功能都需要的前提下的，一旦厂商需要裁减部分功能，成本将会存在极大浪费。 第三种架构将在未来可能会成为主流，但至少还需要两年以上的时间，这取决于手机的功能发展。在将来，手机将集成越来越多的功能，GPS、手机电视、WiFi等等，采取AP+基带的方式将为整合这些高级功能带来较大的便利性，因为它对基带的要求甚少。AP+基带的方式未来成为主流还需要一个前提条件，就是成本一定要低，目前智能手机在国内难以成为主流的一个重要原因就是软件太贵，一套Windows Mobile动辄几十美元，这远远超越了普通消费者的承受范围，如果OS等软件不降价，恐怕这类架构难有出头之日。
章旻 手机多媒体功能的三种硬件实现方式各有各的特点和优势。目前市场上应用较多的是基带与多媒体加速器合二为一的芯片方案。这类产品以MTK方案为典型代表，MTK全系列的产品基本上都属于这样的方案，展讯等其他公司也在推类似的产品。这种方案成本低，多媒体功能强，符合国内中低端手机市场的需求，出货量大。
协处理器(CP)是专用的硬件加速器，常见的主要是对多媒体功能加速，它对于没有自带强大多媒体功能的基带芯片是有力的补充。就第一种和第二种方案而言，共同的特点都是采用了硬件加速方案提高系统某个应用领域(最常见的就是多媒体)的性能，优势在于成本较低(其中基带与加速器二合一的方案更加经济)，局限性是只有加速器加速的功能才有明显增强，而其他功能则受基带芯片能力限制,性能较低。比如一款带多媒体加速的基带+CP方案，当运行Java或是处理Office文件时，运行速度就相当慢。
与前两种方案不同，应用处理器本身就是一个强大的通用处理引擎，负责除通信之外的所有系统功能的处理。由于处理器频率高(常见的多为300MHz-600MHz)，内存资源相对充足，绝大部分功能都使用纯软件的方法处理，系统各功能模块性能均匀，综合性能高。不足之处是AP的引入也带来周围内存和功率控制芯片成本的提高，整体手机成本明显高于前两种方案，因而基带+AP主攻中高端手机市场。
杨 恒 我个人认为，第一种基带+CP方式在短期内有一定的市场，但长期来看不会有很好的市场前景。在某一应用刚推出市场的时候，可能会采用这种方式，例如GPS、摄像手机等。一旦这种应用成为主流，基带会逐步集成这样的应用功能，同时价格更有优势。对于研发来说，基带+CP方式的难度和风险相对较大，远不如第二种基带自带多媒体功能的方式开发容易。对于CP的市场来说，CP厂商要推动CP的市场，必须整合相关的软件应用才能在市场上占有一定的先机，这对CP厂商来说是个很大的挑战。
虽然AP+基带的这种方式开发难度最大、周期最长、投入最大，但是功能更丰富，一旦开发成功，那么后续的研发也相对容易。从长远来看AP+基带方式的智能手机将成为中高端手机的主流，PC和手机的融合也将是未来的发展方向。但是在未来很长时间里，功能手机仍是主流，也就是基带自带多媒体功能这种方式，无论是开发难度还是开发周期都占有优势，在成本上也具有很大的优势。所以我认为在未来很长时间里，功能手机是主流，智能手机是趋势。基带+CP的方式在发展过程中会星光闪耀，成为最新应用的先锋。
张森旺 我个人比较看好基带+AP。基带加协处理器的方式在现今的高端手机特别是3G手机中已经显得不合时宜了，主要是功能很难做强，局限性较大。而基带本身具备强大的多媒体处理能力正处于开始阶段，有其成熟的一个周期。目前较流行和适当的应该还是基带+AP，至少两三年内是这样的。该方式对于终端厂家而言，比如3G的三个制式，在不同的技术体制间可以继承和借鉴得比较多，可快速使得新进入的技术体制终端快速成熟，且很多高层业务一旦在某个技术体制上成熟后，就可快速应用在其他技术体制上，对于2.5G的继承也是非常正面的。
从长远来看，如果单个基带芯片能实现通信MODEM+AP的功能，则是终端厂商所乐于看到的，也是通信IC发展的方向吧！
曹井升 在手机多媒体功能的三种硬件实现方式中，选择哪一种主要看产品的市场定位，一般来讲第一种目前是多媒体手机的主流，但第二种和第三种也有，各有特色。尽管多媒体给用户表现出来的是声音和图像等的感观意识，但由于性能不同，给用户的体验是完全不同的。随着基带处理能力不断提高，很多多媒体功能由基带来完成导致的多媒体功能和质量越来越高，但不要忽略主CPU的处理能力以及总线宽度提高等整体硬件性能的加高，很多功能AP也是完全可以实现的，而且AP可以实现有些受多媒体芯片局限的其他灵活功能，当然有些功能AP也是无法达到基带所完成的功能。总的来讲我认为他们应该有一定的冲击但应该又有互补的一面。
AP功能不断进化
*未来将逐步集成GPS、手机电视、WiFi等功能，这些功能是手机发展的方向。
*未来将会集成H.264解码、WiFi、USB OTG、高像素Camera(500W)、GPS、可视电话、数字电视等，软件应用将更加丰富，也更加实用。
*手机应用处理器今后还将集成：5M、8M甚至10M像素照相机的支持；WVGA和更高分辨率LCD的支持；3D硬件加速；TV out等等。
欧阳胜海 AP多媒体目前还是集中在MP3、MP4，可能暂时不会有新的多媒体功能出现。其中的原因主要受限于目前手机的各方面条件，例如屏幕，目前大部分还是QVGA屏，因此很难采用先进的多媒体(例如高清电视)格式，采用了也是无效的，难以体现其真实优势。
目前AP的主流功能主要是多媒体和商务应用，这类应用采用AP的架构实属浪费，这也是AP架构的市场一直没有起来的原因。未来将逐步集成GPS、手机电视、WiFi等功能，这些功能是手机发展的方向。
杨 恒 目前AP的主流功能MP3/MP4、Camera、USB、QVGA、Touchpad、TV-out、TF、蓝牙等。还有应用软件功能，例如手机安全功能、游戏、Java等等。我认为未来将会集成H.264解码、WiFi、USB OTG、高像素Camera(500W)、GPS、可视电话、数字电视等，软件应用将更加丰富，也更加实用。这些都要求AP具有更高的处理性能和可扩展性。未来的AP将逐步实现PC的功能，性能更强大，多媒体功能更丰富。
张森旺 目前应用处理器在手机上的使用逐渐增多，比较典型的功能是：音视频的编解码功能，目前较多的是支持MPEG4/H.263，预计支持H.264的年底可能进入批量生产；主要功能应该还是集中在音视频处理能力上，附加高容量的内存管理功能，外设如LCD、CAMERA的管理功能等。从应用处理器的发展方向看，将更多集中在处理能力的提升，如AP的主频提升，以提升AP的视频解码能力，如从支持标清到高清，从2D引擎到3D引擎等。
陈行星 目前AP的主流功能有：一是QVGA/WQVGA/VGA TFT LCD屏的支持；二是2M/3M照相机功能的支持；三是2D硬件加速；四是音乐功能支持，支持常见的主流音乐格式；五是Video功能支持，支持常见的主流Video格式；六是支持GPS/地图等数据计算；七是支持大容量数据存储；八是支持WiFi、蓝牙等。除了这些功能外，手机应用处理器今后还将集成：5M、8M甚至10M像素照相机的支持；WVGA和更高分辨率LCD的支持；3D硬件加速；TV out等等。
手机未来有如下多媒体功能成为需求热点：支持高质量，主流音乐/Video格式；支持GPS；光学变焦，5M/8M等照相机功能；TV out；Video上传到网站；手机数字电视；手机网络游戏等等。这对AP提出了新要求，即强大的处理器性能；强大灵活的外围设备支持；有延续性的、更先进的更新产品。未来手机AP在保持手机的有别于PC的特性外，向PC的发展方向靠拢，即Mobile PC。
章旻 未来半年到一年的手机热点将集中在双卡双待、EDGE/3G、GPS导航、手机电视等功能上。从系统集成的角度看，以基带+AP方案为基础的手机产品将会更快地跟上市场的节奏，原因主要在于软件开发比硬件加速芯片开发的周期更短。例如在手机GPS方案的实现上，禹华采用了Software GPS方案，只需要一个GPS射频信号接收前端，其他所有功能均在AP中实现，由于GPS功能引入而增加的成本与同类手机比降低了一半以上。
曹井升 整个产业链都在关注用户体验，都在关注移动互联网的功能，相信手机应用处理器也会把一些基本的功能集成进去，音频、视频甚至游戏类都可能放进去。未来多媒体手机的VP、图文并茂的数据业务以及一体化数据业务将会成为热点，这要求高性能的处理能力、低功耗以及为了满足针对于高质量多媒体业务要求的完整的多媒体解决方案。
选择AP的考量因素
*需要考虑AP的操作系统和应用软件集成能力，AP的处理能力和AP的成本。
*选用AP要求主频高、功能模块完善、性能强大、功耗低、系统稳定性好。
欧阳胜海 其一，需要考虑AP的操作系统和应用软件集成能力，如果能够提供turkey solution(交钥匙方案)，对于设计公司能带来很大的便利性。
其二，需要考虑AP的处理能力，AP的处理能力直接决定了对各种高级功能的支持能力和速度水平。
其三，需要考虑AP的成本，由于AP+基带的架构，AP需要配置Flash和RAM，而基带也需要Flash和RAM，因此两套Flash的架构对成本挑战很大，所以AP务必在成本上需要保持一定优势，至少不能和功能手机有太大的价格差异。 杨 恒 对主流手机操作系统的支持，在智能手机开发过程中，软件移植的工作量是最大的。如果AP有一个很成熟的操作系统，那么对开发来说将会事半功倍，这也是AP方式的开发过程中最大的风险。其他指标还包括处理器的可扩展性、DSP的开放程度、处理性能、支持的特性、接口的丰富性、成熟度等等。
章旻 从手机设计角度考虑，选用的AP要求主频高、功能模块完善、性能强大、功耗低、系统稳定性好。
张森旺 比较关心的一般是功耗、主频、支持的音视频格式和分辨率、成本以及是否有利于减小手机体积。一般情况AP本身有一个电源管理器，但通常的手机设计中，都会在外部再加一个功能强大的电源管理芯片，对整机的电源进行综合管理。
陈行星 在手机设计时，现在AP主要考虑的指标有：方案的成熟度；省电性；功能强大，包括CPU、总线、Memory等速度，以及强大的多媒体功能等等；布板面积小，方案芯片要少、小；价格便宜，包括入门费和成本费；成熟的软件方案；足够的外围设备支持，多个串口、USB口、SDIO、SPI、IIC等等。
对AP供应商的要求是：支持及时高质量；稳定及时地供货；更先进的更新产品的发展路线。
曹井升 在选择AP时要考虑性能、质量、品牌、价格以及供应商规模等，还要考虑AP供应商的规模、质量以及具有持续创新的能力和技术支持！AP对电源管理也提出了新的要求，尤其是随着CPU处理能力的加强，功耗越来越大，降低功耗是所有开发商的一个主要技术点和目标。
3G对AP要求走高
*随着未来EDGE、3G网络的逐步推广完善，这也就要求AP需要更高的MIPS处理能力和更低的单位MIPS功耗指标，能够支持长时间的视频传输。
*对AP的要求主要是能支持主流的视频解码，及其主频要足够，现在一般要求需要400MHz。
欧阳胜海 3G手机的核心是网络互联和丰富的业务体验，在高带宽网络互联的时代，应用处理器对多任务的处理将会迎来挑战。同时由于在AP上相对比较容易实现对各类多媒体格式的扩展，因此这为AP架构的手机带来了很大的机遇，AP时代肯定会到来，只是时间问题。
章旻 随着未来EDGE、3G网络的逐步推广完善，移动通信速率的提升将对手机设计方案提出更高的要求，诸如视频电话这样的2G、2.5G手机产品实现不了的功能，将在未来的一年左右时间内达到实质上产业化的水平。这也就要求AP需要更高的MIPS处理能力和更低的单位MIPS功耗指标，在支持实时视频编解码功能的同时，能够支持长时间的视频传输。
张森旺 在3G方面，TD-SCDMA终端比较关心的是可视电话功能、手机电视、视频共享等；对AP的要求主要是能支持主流的视频解码，及其主频要足够，现在一般要求需要400MHz。我们所了解的AP一般架构是ARM+多媒体加速器+MEM管理系统(或部分AP内置了MEM)+外设接口。另外就是成本及在特定的IC面积上实现更多的功能，因此现在的AP将使用越来越先进的制程工艺，从130nm到90nm到45nm。
陈行星 3G手机对应用处理器并没有特别的要求，只是现在3G的数据上行和下行速率的增加，使得手机上可以有更多更灵活的应用。现在的AP从技术上已经可以处理因为网络从2G到3G的升级而带来的变化。3G给AP带来的新的机遇和挑战主要还是在应用上，需要一些杀手级应用的到来，给3G的发展提供动力，但现在还没有。
曹井升 高性能的处理能力和总线、高性能下的低功耗是很大的挑战，其次应该就是该处理器对于图形图像的高清晰处理能力加强，尤其是在VP上的可视电话要求就更高。3G手机对媒体网络业务以及数据业务肯定会带来巨大的机遇和机会，尤其是那些基于3G智能手机开发的企业对数据一体化业务的开发将会带来新的商业模式。
国内厂商各有所长
*国产AP芯片的优势来源于低价格，目前价格水平大致在国外AP产品的一半左右，依靠价格竞争策略占据了部分市场。
*国内AP厂商要在手机领域获得成功，必须要重视软件的成熟性，也就是AP上的操作系统和应用软件的成熟。
欧阳胜海 目前国内厂商在AP领域处于优势地位的主要有安凯、智多微、中星微。大家都知道明天，关键是否能够熬过今天，这是一些厂商试图转型的原因。目前，安凯的方案由于开发早，相对具有先发优势，同时由于安凯提供了多种OS选择(可采用安凯自身免费的OS，也可以采用Linux或者windows CE)，因此具有一定的优势。智多微电子属于后发制人，其通过整合外部资源，已经能够提供可生产的方案，但其稳定性还需市场进一步验证。中星微也在加快AP的研发进度，其产品还未经受考验，已经慢人一步。但正如MTK的成功一样，手机市场尤其是还未完全启动的AP市场，没有迟到者，只有失败者。对这三家厂商，我寄予厚望。
章旻 目前的AP市场上国外厂商的产品占优，如Marvell、三星、飞思卡尔、TI等，而国内IC企业如深圳安凯、上海智多、上海杰得等虽然也开发了自己的AP，但从综合性能上看与国外产品的差距很大，属于隔代的水平。国产AP芯片的优势来源于低价格，目前价格水平大致在国外AP产品的一半左右，依靠价格竞争策略也占据了部分市场。值得注意的是，以上海智多C7280为代表的产品，已经把应用软件系统和AP芯片捆绑在一起销售，这样的产品模式十分适合国内手机厂商开发的需要，很有可能是将来国产AP芯片与国外厂商抗衡的一个重要商业模式。
在应用处理器新品的开发计划中，部分国外大厂商已经开始应用ARM11或等同ARM11性能的核，可以预期今后一年中AP性能又将产生飞跃性的提升。从国内AP厂商开发计划看，下一代产品基于ARM9的居多，要赶上世界先进水平还需要有一段技术积累过程。
杨 恒 国内AP厂商要在手机领域获得成功，必须要重视软件的成熟性，也就是AP上的操作系统和应用软件的成熟。像智多收购软件公司，推出smartNX操作系统，带动了AP的销售和应用。像国外的TI、三星、Marvell等和Linux和Window Mobile都有成熟的市场应用。
陈行星 目前国内厂商在AP领域还没有大的进展，在现阶段还没有能力跟国外的厂商竞争。
要获得更快发展，可通过收购国外的有相对成熟的产品、但运营能力不够的公司，在其基础上，再进行开发。如从头开始开发，没有技术的积累，会比较困难。毕竟一个AP平台的成熟，是要几年时间、几个产品的基础上才有可能的。 |
