基帶處理器和應用處理器的核間通訊

2021-10-25 18:41:54 字數 1846 閱讀 9404

當前的手機架構使用著多種處理器間通訊方式,目前分離式ap、cp流行的介面有spi、i2c、uart、usb和雙埠互聯等,soc式則採用共享記憶體。控制命令以訊息的格式在基帶處理器和ap處理器間傳送,完成通話、短訊息、移動上網等功能,通訊協議包括傳統at命令、mbim等。一般來說,晶元都會支援多種介面,並設計通用的軟體驅動平台驅動。

1,gpio:通用輸入輸出控制線(general purpose input/output)

當微控制器或晶元組沒有足夠的i/o埠,或當系統需要採用遠端序列通訊或控制時,gpio產品能夠提供額外的控制和監視功能。如撥打**時ap通過gpio喚醒bp,來電時也通過gpio喚醒ap。

2,uart:通用非同步接收/傳送裝置(universal asynchronous receiver/transmitter)

uart用於非同步通訊、雙向通訊,可以實現全雙工傳輸和接收,其典型資料傳輸速率約為 1.5mbps,而高速uart 則支援高達5mbps的速率。這種資料傳輸速率還是不能滿足高頻寬處理器間通訊的要求,2g網路中晶元間的物理互動(資料傳輸、at命令等)可通過uart實現。

3,i2c:inter-integrated circuit

i2c匯流排是一種裝置互聯的通用匯流排,兩條訊號線-一條傳遞時鐘訊號、另一條傳輸雙向資料訊號,傳輸過程由i2c協議控制.儘管最新 i2c 規範提出了吞吐量高達3.4mbps的高速模式,但目前可用的大多數裝置只能支援400kbps到1mbps的資料傳輸速率。

4,spi: 序列外圍裝置介面(serial peripheral inte***ce)

spi 能支援 20mbps 以上的資料傳輸速率,但其沒有統一的規範,因此主要取決於採用什麼樣的處理器。若採用基帶處理器,spi一般可支援約16mbps的資料傳輸速率。由於眾多基帶處理器製造商推出各自的專利產品,因此不同基帶處理器上不同的spi介面會對設計人員提出不同的挑戰,難以將兩個不同基帶處理器成功配對,以實現最佳spi速度。

5,usb: 通用序列匯流排(universal serial bus)

比較流行的一種互連技術是採用通用序列匯流排 (usb)介面。大多數處理器都具備全速usb(fs-usb)效能,fs-usb的最大資料傳輸速率為12mbps,由於usb協議本身的資料報開銷較高,因此其實際吞吐量約為 6mbps。usb1.1可滿足edge的速率要求、2.0以後可滿足3g、hspa的速率要求,但usb方案要求基帶處理器必須具有usb介面,而應用處理器能夠支援usb host或者usb otg裝置,軟體處理相對比較複雜且usb功耗相對較大因為usb主機即便在不傳輸資料時也始終保持工作狀態(usb-ulpi/hsic 介面降低了功耗)。

6,雙埠互聯

空**術的資料傳輸率越來越高,lte下行速率可達gbit,因此儘管集中精力在提高處理器能力與無線資料傳輸速率,但處理器間通訊一直是乙個很大的瓶頸。隨著手機技術日益複雜,處理器間傳輸的資料量肯定會不斷加大。解決處理器間互連問題的一種潛在解決方案就是採用多埠互連技術--緩衝多埠器件作為兩個cpu之間的互連機制,能支援兩者之間的高速資料傳輸,而且也有助於降低處理器間通訊 (ipc) 的功耗。

雙埠儲存器的訪問時間僅為 40ns,能支援高達 400mbps的資料傳輸速度。多埠解決方案支援處理器間的無源通訊。由於多埠互連機制作為緩衝,因此接收方處理器可在收到多埠互連中斷之間一直處於睡眠模式,只在需要接收資料的時候再進入工作狀態,從而降低功耗。

圖1 核間通訊技術對比

7,單晶元sharememory:記憶體共享

將所有芯核整合在乙個單晶元中,ap、bp的分工依然明確,兩者之間的通訊可依靠記憶體共享快速、有效的進行,很好得解決了處理器之間通訊(資料交換)的問題,對大資料傳輸有很大的優勢,但其技術難度較為複雜。

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