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【转帖】ARM11核的S3C6410处理器详细介绍——对比看看龙芯SOC的视频软肋

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发表于 2010-3-20 00:20:25 | 显示全部楼层 |阅读模式
本帖最后由 1123345 于 2010-3-20 01:04 编辑

转自http://bbs.meizu.com/thread-1034574-1-1.html
M8(也就是魅族M8)的S3C6410处理器详细介绍~
S3C64xx系列的应用处理器芯片是三星主推的,三星目前推出了S3C6400和S3C6410,都是基于ARM11架构的,而且硬件管脚兼容,应该说大致的功能基本相同,比较明显的区别就是S3C6410带有2D/3D硬件加速。

大致看了一下,S3C6410是一个强大的应用处理器,有了它,可以做很多东西。

下面对S3C6410做个介绍,该芯片大小为13x13mm,424管脚,芯片架构如图:



从图上看,图像处理,2D,3D加速部分只是通过总线和系统内核相连,另有专门的TFT LCD控制器控制LCD,也就是说即使没有2D,3D的驱动,LCD还是可以显示的~

从架构图上看,至少看上去很美。竟然连JPEG都有一个专门的加速部分。。。汗。。。

ARM Core:
采用ARM1176JZF-S的核,包含16KB的指令数据Cache和16KB的指令数据TCM,ARM Core电压为1.1V的时候,可以运行到533MHz,在1.2V的情况下,可以运行到667MHz。(M8的ARM Core电压应该为1.1V,所以主频只能到533)通过AXI,AHB和APB组成的64/32bit内部总线和外部模块相连。
Power Management:
目前支持Normal,Idle,Stop和Sleep模式。Normal是正常模式,其他模式都处于不同程度的低功耗模式下,说白了就是还有哪些模块在工作,可以被哪些中断唤醒。Sleep模式是最低功耗模式了,可以被有限的中断唤醒。关于在这几种模式下,芯片的功耗到底是多少,目前不得而知,将来一定要测试一下。
TFT LCD Controller:
显示控制器,支持TFT 24Bit LCD屏,分辨率能支持到1024x1024。显示输出接口支持RGB接口,I80接口,BT.601输出(YUV422 8Bit)和输出给TV Encoder的接口。支持最多5个图形窗口并可进行Overlay操作,从window0到window4,分别支持不同的图像输入源和不同的图像格式。实际上,显示控制器可以接收来自Carema,Frame Buffer和其他模块的图像数据,可以对这些不同的图像进行Overlay,并输出到不同的接口,比如LCD,TV Encoder。


System Peripheral:
RTC:系统掉电的时候由备份电池支持,需外接32.768KHz时钟,年/月/日/时/分/秒都是BCD码格式。
PLL:支持三个PLL分别是APLL,MPLL和EPLL。APLL为ARM提供时钟,产生ARMCLK,MPLL为所有和AXI/AHB/APB相连的模块提供时钟,产生HCLK和PCLK,EPLL为特殊的外设提供时钟,产生SCLK。
TIMER/PWM:支持5个32Bit Timer,其中Timer0和Timer1具有PWM功能,而Timer2,3,4没有输出管脚,为内部Timer。
WATCHDOG:看门狗,也可以当作16Bit的内部定时器。
DMA:支持4个DMA控制器,每个控制器包含8个通道,支持8/16/32Bit传输,支持优先级,通道0优先级最高。
KEYPAD:支持8x8键盘,与GPIO复用,按下和抬起都可产生中断。


Connectivity:
I2S:用于和外接的Audio Codec传输音频数据。支持普通的I2S双通道,也支持5.1通道I2S传输,音频数据可以是8/16/32Bit,采样率从8KHz到192KHz。
I2C:支持2个I2C控制器。
UART:支持4个UART口,支持DMA和Interrupt模式,UART0/1/2还支持IrDA1.0功能。UART最高速度达3Mbps。
GPIO:通用GPIO端口,功能复用。
IrDA:独立的IrDA控制器,兼容IrDA1.1,支持MIR和FIR模式。
SPI:支持全功能的SPI。
MODEM:Modem接口控制器,内置8KB SRAM用于S3C6410和外接Modem交换数据,该SRAM还可以为Modem提供Boot功能。
USB OTG:支持USB OTG 2.0,同时支持Slave和Host功能,最高速度480Mbps。
USB HOST:独立的USB Host控制器,支持USB Host 1.1。
MMC/SD:SD/MMC控制器,兼容SD Host 2.0,SD Memory Card 2.0,SDIO Card 1.0和High-Speed MMC。
PCM AUDIO:支持两个PCM Audio接口,传输单声道16Bit音频数据。
AC97:AC97控制器,支持独立的PCM立体声音频输入,单声道MIC输入和PCM立体声音频输出,通过AC-Link接口与Audio Codec相连。


Memory Subsystem:
DRAM Controller:两个片选,支持SDRAM,DDR SDRAM,mobile SDRAM和mobile DDR SDRAM。每个片选最大支持256MB。
NF Controller:NandFlash控制器,支持SLC/MLC NandFlash,支持512/2048Bytes Page的Nandflash,支持8Bit Nandflash,支持1/4/8Bit ECC校验,支持NandFlash Boot功能。
OneNAND Controller:支持2个OneNAND控制器,可外接16Bit OneNand Flash,支持同步异步读取数据,支持OneNAND Boot功能。
SROM Controller:六个片选,支持SRAM,ROM和NOR Flash,支持8/16Bit,每个片选支持128MB。


Multimedia Acceleration:
Camera Interface:外接Camera,支持ITU-R BT.601/656 8bit标准输入。支持Zoom In功能,最大图像达4096x4096,支持Preview,在Preview时支持Rotation和Mirror功能,Preview输出图像格式可以是RGB 16/18/24Bit和YUV420/433格式,支持图像的一些特效。
Multi Format Codec:视频Codec,支持MPEG4 Simple Profile,H.264/AVC Baseline Profile,H.263 P3和VC-1 Main Profile编解码功能。支持1/2和1/4像素的运动估计,支持MPEG-4 AC/DC预测,支持H.264/AVC帧内预测,对于MPEG-4还支持可逆VLC和Data Partition功能,支持码流控制(CBR或者VBR),编解码同时进行的时候,可支持VGA 30fps。
TV Encoder:支持将数字视频转换成模拟的复合视频,支持N制和P制,支持Contrast,Brightness,Gamma等控制,支持复合视频和S端子输出。输入视频数据可以来自TV Scaler模块,该模块可以对视频数据进行处理,支持Resize功能,支持RGB与YUV两个不同色彩空间的转换,输入TV Scaler模块的图像最大可以是800x2048,输出图像最大是2048x2048,输出数据给TV Encoder进行编码,然后输出模拟视频。
Rotator:翻转模块支持对YUV420/422和RGB565/888的数据进行硬件翻转。
Post Processor:图像处理模块,类似TV Scaler模块。输入图像最大为4096x4096,输出图像最大为2048x2048,支持RGB与YUV之间的转换。
JPEG Codec:支持JPEG编解码功能,最大尺寸为4096x4096。
2D GRAPHICS:2D加速,支持画点/线,Bitblt功能和Color Expansion。
3D GRAPHICS:3D加速。
 楼主| 发表于 2010-3-20 00:26:42 | 显示全部楼层
本帖最后由 1123345 于 2010-3-20 01:02 编辑

龙芯IP核做的SOC芯片,好像都没怎么在意硬件视频编/解码,如果自行开发实在有难度,先买个DSP核塞进去嘛

如果集成硬件视频编/解码器和视频接口,就可以做很多事情,就现在看到的:
1,安防类 如DVR和网络监控IP-Camera等
2,也可以做视频播放器、IPTV这些吧

如果只是想做NAS这类方案,在3210基础上添加SATA和USB接口就够了

------有朋友透露说有一款基于龙1 IP的SOC芯片正在设计(估计已经流片了),双千兆MAC,高清2D视频加速GPU,可是没有视频编/解码器,感觉这个GPU功能,没有视频编/解码器的支持,真的有点鸡肋。如果通过PCI外扩,是不是就失去SOC的意义了?

个人感觉是这样的
 楼主| 发表于 2010-3-20 00:31:49 | 显示全部楼层
三星的芯片一般都支持NAND启动,而宣传上也一般说的是:
使用硬件IO时序读取NAND的前4K到RAM然后在RAM执行

而我更偏于相信:
读取NAND的动作,是由片内固化的一小段更低级的Boot Loader程序实现的
发表于 2010-3-20 06:25:50 | 显示全部楼层
本帖最后由 胶林探索 于 2010-3-20 06:31 编辑

Cortex-A5 2010年处理器核心大战一触即发

ARM在2009年10月发布了一款全新A5核心,旨在强化其高端移动与嵌入式处理器产品线。此举反映出ARM正尝式多角化发展,以因应其新旧竞争对手与更多商机。此外,ARM还将藉此次移动强化其在绘图领域的地位、延伸微处理器的进展,同时在朝FPGA领域拓展的新方向中取得更进一步的发展。
开发代号为Sparrow的A5核心,是Cortex家族的入门级新成员。它可在软件完全兼容的条件下,让采用ARM926EJ-S与ARM11核心的用户直接升级。

对ARM来说,现在是调整其产品线的最佳时机。预计在2010年的ARM大会举行之际,英特尔(Intel)公司将会出样其Atom处理器的32nm版本,首次正面向ARM在移动装置市场的地位发出挑战。

ARM目前拥有约98%的手机市场。“有人告诉我每支移动电话大约使用了2.5颗处理器,我也认同这样的看法。”Forward Concepts公司市场分析师Will Strauss表示。

包括Marvell公司的Armada、Nvidia公司的Tegra、高通(Qualcomm)公司的Snapdragon与德州仪器(TI)的OMAP 等产品均采用了基于ARM处理器的设计,可望使ARM的动能超越手机市场,进一步推展至笔记型计算机与其它移动系统领域。但英特尔这家全球芯片制造业的巨擘也以其Atom的现有与未来版本,积极主导笔记型计算机,并在PC以外切入高成长的智能手机市场。

尽管在任何英特尔Atom芯片的性能与功耗挑战下,Cortex A5仍能持续其成长地位。显然地,针对入式系统应用,在ARM M系列以上的产品线一直能够在更广泛的微处理器市场中持续获得成长动能。

Cortex A5基本上是A8/9核心的简化版。ARM采取了可依每频率周期发送多重指令的超纯量管线处理能力,并加以微调至单一管线性能,使其可依序处理每频率周期单一指令。

然而,A5拥有的动态分支预测能力,使拥有优于ARM9的更佳效能。ARM公司A5产品经理Travis Lanier指出,它还具有一种可在有限分支架下支持两个指令集的性能。



ARM在A5核心系列中简化Cortex管线设计


A5采用了低功耗40nm工艺,预期可执行高达500MHz的数据传输速率,每1MHz消耗0.12mW功率,可实现1.57 Dhrystone MIPS性能。在采用通用工艺技术时,其数据率还可加速一倍,不过,这并不是该芯片的主要目标。

A5核心的尺寸仅有ARM11系列的2/3,但性能却高出20%;此外,比ARM9尺寸更小的A5也可实现高出80%的性能。

A5核心共享了Cortex A8与A9的许多技术优势,这更是旧款ARM核心所欠缺的。例如,A5可支持ARM的Neon SIMD指令集,以实现多媒体加速与其TrustZone安全功能。

新款核心也支持ARM的64位AXI总线。然而,除了一些新模块需要使用更高性能以外,目前许多芯片制造商希望能继续在32位总线上使用现有外围。

A5也可利用ARM的MCore技术建置于4核心处理上。ARM宣称,采用这样的设计,将可执行于GHz级的速率,每MHz达到8.5 CoreMarks。

ARM仍处于最佳化A5核心的最后开发阶段,至少要到2010年初才可能从晶圆厂中完成测试芯片。该公司认为,目前已有三家公司取得A5授权,包括爱特梅尔(Atmel)公司。
发表于 2010-3-20 10:15:40 | 显示全部楼层
loongson 2 和 3 的定位就和 arm 不同。
ARM 向来就是需要什么功能就集成什么功能,所以有文章说 apple 自己出 A4 CPU ,就是因为市场上没有自己需要的集成度的 arm 芯片。
 楼主| 发表于 2010-3-20 17:13:36 | 显示全部楼层
更ARM的SOC比,当然在说龙1的SOC

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