Au1200處理器系統(tǒng)架構(gòu)詳細介紹

在已有很多PMP產(chǎn)品中，D1(720×480)內(nèi)容必須轉(zhuǎn)換成低比特率和高分辨率，因為PMP或者不具有媒體處理能力來再現(xiàn)完全尺寸/速率的內(nèi)容，或者所需功率太高。代碼轉(zhuǎn)換需要占用很大的處理性能資源，即使對于具有強大CPU的桌面電腦來說也是如此，往往余留下的CPU資源對于處理其他任務(wù)來說非常有限。例如，當(dāng)前MPEG-2內(nèi)容相當(dāng)豐富，但是電池供電的手持設(shè)備并不能播放這些未經(jīng)代碼轉(zhuǎn)換的內(nèi)容，因為這些內(nèi)容占用太多的處理器資源。

圖為：Au1200處理器和其硬件組成模塊框圖

　　AMD Au1200處理器設(shè)計團隊考慮了系統(tǒng)級芯片的固有特性，特別是支持低成本高性能的手持多媒體播放器。設(shè)計目標(biāo)要求設(shè)計團隊開發(fā)出低功率/高性能的單芯片方案，它不需要PC(或其它設(shè)備)進行內(nèi)容的代碼轉(zhuǎn)換。這種方案必須支持MPEG-2、MPEG-4、WMV9、H.263和DivX的D1視頻解碼，能擴展到1,024×768。運行特性必須滿足在進行多媒體播放應(yīng)用時大約300mW 400MHz的性能。這種解決方案必須提供在標(biāo)準(zhǔn)開發(fā)環(huán)境中的一種簡單編程模型，避免了DSP的復(fù)雜性，提供足夠的應(yīng)用性能余量，能支持更好的用戶體驗。另外還必須保持小的物理尺寸。

媒體加速引擎

　　高質(zhì)量MPEG/WMV視頻內(nèi)容解碼的運算需求超過了低功率/高性能處理器的性能，因此AMD設(shè)計團隊開發(fā)了一種能解碼流行的基于塊的視頻格式的硬件加速單元。

　　去除代碼轉(zhuǎn)換步驟很有意義，這樣可以將開發(fā)精力用在滿足解決視頻解碼上。因為流行的MPEG/WMV9/H.263每種格式代表一種建立完善的標(biāo)準(zhǔn)，這些標(biāo)準(zhǔn)還能用作實際的測量基準(zhǔn)，能對成功的全尺寸全幀速率視頻的重現(xiàn)進行測量。

　　媒體加速引擎與MIPS32處理器內(nèi)核進行匹配，是一種低功耗、低成本的硬件解決方案，不再需要任何的內(nèi)容代碼轉(zhuǎn)換。在視頻解壓縮的過程中，內(nèi)核處理器只需要將可變長解碼(VLD)數(shù)據(jù)傳遞到媒體加速引擎(MAE)。

MAE自動執(zhí)行反量化、直接余弦逆變換、運動補償、WMV9疊加平滑處理和數(shù)據(jù)塊解體處理、色彩空間變換、縮放以及過濾任務(wù)，這些一般會占用很大部分的CPU時間。這種分工不僅使內(nèi)核從完全解碼壓縮的視頻工作中解脫出來，還額外增加了MAE的多用性。因為MAE的運行是依據(jù)從內(nèi)核得到的VLD數(shù)據(jù)，Au1200處理器非常適合對多種基于塊的視頻格式解碼

保持高的帶寬和小的物理尺寸

圖為：Au1200處理器內(nèi)核/MAE視頻解壓縮

　　MAE/內(nèi)核處理器系統(tǒng)級芯片解決了流行視頻格式解碼能力的最初始問題。然而，為滿足PMP使用模式對低功耗的需求以及為了保持必要的帶寬、小的物理尺寸以及因此更低的開發(fā)成本，還有很多工作需要做。

　　以下架構(gòu)和功能塊擴充了Au1200內(nèi)核處理器的功能。其中一些加速了視頻解碼處理、增加了應(yīng)用性能余量，一些則支持內(nèi)容的可訪問性，另一些確保了與盡可能多外圍器件的兼容性。

1. 可伸縮的統(tǒng)一存儲器架構(gòu)；

2. DDR控制器和視頻子系統(tǒng)存儲器架構(gòu)；

3. 基于描述符的DMA控制器；

4. 一個相機接口模塊；

5. LCD控制器；

6. 一個靜態(tài)總線控制器；

7. 加密引擎；

8. 節(jié)電工作模式。

　　與AMD Alchemy系列的其它處理器一樣，Au1200處理器可運行Windows CE、Linux和其它操作系統(tǒng)，產(chǎn)生的功耗很低。