应用处理器的发展前景

应用处理器是伴随智能手机而发展起来的，目前是以协处理器的地位出现在智能手机中，但这种情况很快就会发生变化。就象上世纪九十年代中期，386整合286和协处理器一样，基带处理器会整合到应用处理器中，或者说把应用处理器整合到基带处理器中去。因为这两种IC都是数字电路，电路的规模和工艺相近。为什么现在没有整合？是因为两种技术分别掌握在不同的公司手里，应用处理器 厂商开始设计芯片结构时就想把基带 IP 内置于自己的芯片中，但苦于一时买不到合适的IP，或者在时间和风险上存在问题。我想基带厂商也有同样的想法。于是这种整合放到了下一步。现在虽然已有基带 应用处理器 面世，这是语音基带厂商设计的，多媒体功能比较弱，无力与主流应用处理器抗衡。
接下来的发展是混合设计，现在应用处理器 需要与模拟和混合 IC 配合才能构成系统，这些外围包括视频编解码器、音频 ADC/DAC、功率放大器、以太网接口、HDMI接口、蓝牙模块、Wi-Fi模块、GPS模块、FM模块、电源管理等。未来的应用处理器除了外接DDR和FLASH外，没有其他外围IC，是一个名副其实的SoC。
随着便携式电子产品的功能越来越多和软件的规模越来越大，应用处理器必须在不增加功耗的前提下大幅度增加处理能力和速度才能适应要求。目前最强大的嵌入式CPU是32位的ARM11，时钟速度是750MHz，与64位4GHz的至强处理器相比差距甚远。但提高时钟频率后，功耗会急剧上升，需要高效和智能的电源管理技术和更微细的小于45纳米的低功耗工艺来寻找出路。
多核结构也是一条增强功能的出路。未来的应用处理器用ASIC还是DSP还会继续争论下去，比较好的结构是用CPU+DSP，在CPU上安装嵌入式操作系统，运行应用程序和处理用户数据，用DSP对付格式繁杂的视音频信号。