智慧型電視硬體需求
以傳統(tǒng)數(shù)位視訊為基礎(chǔ)的消費(fèi)電子產(chǎn)品與下一代智慧型電視間的差異,在于需要使用軟體和硬體來(lái)統(tǒng)一多媒體的檢視、相關(guān)應(yīng)用程式和網(wǎng)路瀏覽。成功的關(guān)鍵是能提供一個(gè)不會(huì)出錯(cuò)、不會(huì)中斷的使用者介面,以及具一致性的使用環(huán)境。下一代智慧型電視必須能有與PC/MAC相似的執(zhí)行效能,但又要有消費(fèi)性產(chǎn)品的可靠度與易用性。
要建置一個(gè)下一代智慧型電視平臺(tái),需從現(xiàn)今使用的典型智慧型/數(shù)位電視平臺(tái)開(kāi)始。
現(xiàn)今的基礎(chǔ)架構(gòu)必須予以修改,才能因應(yīng)下一代的效能與連接性需求。
除了所要求的效能範(fàn)圍外,下一代智慧型電視與傳統(tǒng)DTV硬體需求之間還有其他的差異。硬體─不管是透過(guò)塬始單一/多核心處理器或利用輔助硬體─都必須能提供完美的使用者體驗(yàn)和可靠的連接性,其中包括:
* 相同或不同視訊內(nèi)容的即時(shí)顯示錄影
* 在螢?zāi)簧贤瑫r(shí)顯示多重視訊串流
* 反應(yīng)快速的網(wǎng)頁(yè)瀏覽
* 完美的Flash Player 10效能
* 快速應(yīng)用程式啟動(dòng)─優(yōu)異的Java效能
* 可儲(chǔ)存Context(情境),讓使用者能在應(yīng)用程式間來(lái)回移動(dòng)
* 為UI提供快速的3D繪圖執(zhí)行
* 快速開(kāi)機(jī)
* 低功耗待機(jī)模式
* 支援?dāng)?shù)位家庭中所有的連接標(biāo)準(zhǔn),包括802.11有線/無(wú)線網(wǎng)路、HDMI、USB和既有的視訊標(biāo)準(zhǔn)
CPU 在前一代產(chǎn)品中,CPU通常執(zhí)行一個(gè)小型作業(yè)系統(tǒng),并主要用來(lái)管理2D UI、產(chǎn)生螢?zāi)划?huà)面、并處理‘輕載’作業(yè)。
在下一代平臺(tái)中,CPU會(huì)執(zhí)行功能更豐富的Android OS、Java VM、多個(gè)應(yīng)用程式開(kāi)發(fā)庫(kù)、應(yīng)用程式架構(gòu)、以及數(shù)個(gè)預(yù)設(shè)的應(yīng)用程式。此平臺(tái)必須支援一個(gè)類(lèi)似Chrome的瀏覽器、多個(gè)特定為T(mén)V使用者體驗(yàn)設(shè)計(jì)的應(yīng)用程式。所有這些都會(huì)為主處理器帶來(lái)大量的工作負(fù)載,因此有可能需要用到繪圖處理、轉(zhuǎn)碼、和編解碼器等硬體加速器。
傳統(tǒng)DTV和下一代產(chǎn)品間的另一個(gè)差異在于,CPU工作負(fù)載具有顯著的動(dòng)態(tài)和變異特性。
傳統(tǒng)DTV是專(zhuān)為較固定效能需求所設(shè)計(jì),它的工作負(fù)載變化不大。軟體是由製造商決定,因此平臺(tái)的工作負(fù)載範(fàn)圍能妥善規(guī)劃,并選用適當(dāng)?shù)奶幚砥鳌⒂洃涹w、和額外元件。系統(tǒng)工作負(fù)載的最糟狀況是與DTV有限的功能有關(guān),通常會(huì)發(fā)生在處理2D UI,因?yàn)樗墓δ苡邢?,因此除了DTV的主要工作外,只能啟動(dòng)或看見(jiàn)一部分的UI。
下一代平臺(tái)則具備更寬廣的系統(tǒng)效能需求。CPU工作負(fù)載的最糟狀況會(huì)發(fā)生在當(dāng)使用者在觀賞網(wǎng)際網(wǎng)路串流視訊時(shí),但此平臺(tái)并沒(méi)有塬生的硬體解碼器,而需要用到CPU執(zhí)行軟體解碼。與此同時(shí),使用者可能還會(huì)看廣播電視和/或執(zhí)行Java應(yīng)用程式,或甚至進(jìn)行與遠(yuǎn)方使用者之間的雙向通訊。這顯示出新一代平臺(tái)的工作負(fù)載有許多的不可預(yù)測(cè)性。Android作業(yè)系統(tǒng)基本上是遵循POSIX,并支援多核心、多執(zhí)行緒應(yīng)用程式。Android同時(shí)也支援對(duì)稱(chēng)多重處理(SMP),可讓智慧型電視平臺(tái)充分發(fā)揮處理器核心的多執(zhí)行緒、SMP效能。
這是半導(dǎo)體供應(yīng)商和OEM業(yè)者的主要設(shè)計(jì)考量。多變的工作負(fù)載和多種具視訊功能的網(wǎng)路應(yīng)用程式,會(huì)需要更高的整體系統(tǒng)效能需求。因此,選用一個(gè)能完全支援多執(zhí)行緒應(yīng)用程式和SMP配置的處理器架構(gòu),是非常重要的關(guān)鍵。
GoogleTV中有兩款鎖定低階功能的產(chǎn)品,它們能處理UI需求,但僅具處理同步多媒體串流、同步應(yīng)用程式和網(wǎng)路瀏覽的有限功能。這意味著,平臺(tái)/半導(dǎo)體設(shè)計(jì)人員必須選擇具擴(kuò)充性的處理器架構(gòu),并能與其他多種元件整合,以滿(mǎn)足連接性、繪圖、多媒體解碼/轉(zhuǎn)碼的需求。
從一個(gè)能提供完美使用者體驗(yàn)和有限同步功能的入門(mén)級(jí)平臺(tái)來(lái)看,半導(dǎo)體廠商應(yīng)考慮採(cǎi)用執(zhí)行速度為1 GHz的超純量單核心處理器,或800MHz的雙核心多執(zhí)行緒處理器。CPU應(yīng)包含一個(gè)執(zhí)行速度至少為處理器時(shí)脈速度一半的浮點(diǎn)運(yùn)算單元(FPU)。此外,我們也建議採(cǎi)用32KB L1指令和資料快取、最小32-entry TLB(建議用64)、和256KB L2快取。
另一方面,對(duì)于一個(gè)能提供完美使用者體驗(yàn)、平行視訊串流、應(yīng)用程式執(zhí)行和網(wǎng)路瀏覽的高階平臺(tái),我們則建議至少採(cǎi)用速度為1 GHz或以上的雙核心超純量處理器。此處理器應(yīng)包含一個(gè)執(zhí)行速度為處理器時(shí)脈速度一半的FPU、32KB L1指令和資料快取、以及64 entry TLB。同時(shí),每個(gè)CPU應(yīng)要有256KB L2快取 (也就是說(shuō),雙核心SoC需要512KB)。
繪圖 要支援下一代Android智慧型電視,開(kāi)發(fā)人員必須建置符合OpenGL ES 2.0規(guī)範(fàn)的3D繪圖引擎。OpenGL ES 2.0繪圖引擎必須能提供豐富的3D使用者介面、網(wǎng)際網(wǎng)路瀏覽、Adobe Flash Player 10.x、Flash-based 3D游戲和Alpha混合。
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