Microprocesadores en telefonía móvil

Microprocesadores en
telefonía móvil
Nazario Traba Sosa
Índice:
• Introducción
• Móviles no actuales
• Tipos de Arquitecturas
– Qualcomm (Blackberry, htc)
– OMAP (Nokia)
– Marvell (Samsung, Blackberry)
• Móviles actuales
– Blackberry Storm
– Nokia N810
– Samsung Omnia
– Blackberry Bold
– Iphone
Introducción
•
ARM es el principal productor de procesadores para telefonía móvil teniendo un
95% de la cuota de mercado.
•
Actualmente, en la telefonía móvil, lo que veríamos si abriéramos un teléfono
móvil, no es un procesador directamente, si no un chipset, el cual contiene
múltiples dispositivos, entre ellos el procesador, módem, DSP, procesadores de
imagen, de audio, codecs de imagen / audio, memoria caché, controladores, …
•
Existen múltiples tipos de chipset, en los cuales tenemos distintos tipos de
“Arquitecturas” según sea el fabricante que los produce.
Móviles no actuales
De forma práctica (exposición en clase), vamos a ver el interior de 3 teléfonos
móviles e identificar los componentes que he podido encontrar, no todos ya que estos
teléfonos ya no son usados y por ello he tenido complicaciones para analizar los
componentes que contienen, ya sea porque no los encuentro en Internet o porque han
quedado obsoletos y no están.
En primer lugar el Motorola flare (6200):
El interior:
En segundo lugar el Sony-Ericcson J300:
Y su interior:
Identificando componentes:
Y por último el Alcatel bf3:
Interior:
Componentes:
Tipos de Arquitecturas
En este apartado veremos fundamentalmente 3 tipos de Arquitecturas.
En primer lugar QUALCOMM, la cual es una empresa del sector de
comunicaciones cuyo nombre viene del inglés QUALity COMMunications. El principal
chipset que utilizan los teléfonos móviles de esta compañía son los msm. En esta
sección analizaremos los modelos msm7200, msms7500 y veremos una tabla
comparativa.
En segundo lugar los OMAP (Open Multimedia Application Platform), la cual
es una arquitectura de la empresa Texas Instrument. Veremos los modelos OMAP2420,
OMAP1710, OMAP850 y una tabla con los modelos de esta compañía.
Por último los Marvell, los modelos PXA310 y PXA320.
QUALCOMM
MSM7200:
Como podemos observar, este chipset incorpora un procesador ARM11 para
aplicaciones y un procesador ARM926 como MODEM. Además trae 2 DSP uno para
aplicaciones y otro para el MODEM. Vemos que también puede soportar los codecs de
video MPGE-4, H263, H264, Windows Media y Real Networks.
Por la parte derecha del dibujo podemos observar que soporta las tecnologías
UMTS, HSDPA, HSUPA, GSM, GPRS y EGPRS para poder comunicarse.
Un ejemplo de teléfono que incorpora este Chipset es el HTC Touch Dual:
MSM7500:
Un ejemplo de móvil que traiga este chip es el htc720
Aunque en principio viendo ambos esquemas de los chipset msm7500 y 7200 no
observemos diferencias en cuanto al procesador (ambos ARM11) o en cuanto a los
Codecs, también debemos tener en cuenta otros factores como pueden ser el tamaño del
procesador, como realicen las operaciones en cuanto el pipeline o la tecnología usada.
Esto lo observamos en las 2 imágenes siguientes. En la primera vemos que el msm7850
es más óptimo en cuestión de gráficos y por lo tanto tiene un uso más orientado a
videoconsolas, sin embargo los msm7200, msm7500 o msm7600 tienen mayor
rendimiento de cara a telefonía móvil.
Por último tenemos una tabla comparativa de los modelos msm7500,
msm7500A y msm7850, en ella observamos en la primera fila que una diferencia
importante entre ellos es la tecnología usada y en la segunda fila vemos que el tamaño a
descendido de 15x15mm (msm7500) a 13x13mm (msm7850).
OMAP
A continuación veremos algunos modelos de la empresa Texas Instrument, los
OMAP, estos se utilizan en distintas empresas de telefonía, una de las marcas que lo
utiliza en la mayoría de sus dispositivos es Nokia, tal como vemos en la tabla la mayoría
de sus teléfonos utilizan chipsets OMAP.
OMAP2420:
Como vemos consta de un ARM11 y de un DSP modelo TMS320c55x.
Este modelo de OMAP (2420) se usa por ejemplo en el N95:
OMAP1710:
Ejemplo de teléfono que incorpora omap1710 (nokia n73):
OMAP850:
Ejemplo de teléfono que incorpora omap850 (HTC Touch Viva):
Tabla con las distintas versiones de los modelos OMAP:
Viendo la gráfica vemos que la próxima generación de OMAP será la 3430, que por
ahora no está en los teléfonos comerciales. Sin embargo, si tenemos el modelo:
Este Chipset viene equipado con un ARM Cortex_A8, el cual será más eficaz que los actuales
ARM11.
ARM Cortex_A8:
MARVELL:
Marvell PXA 310:
Este Chipset es capaz de llegar hasta los 624 MHz y como vemos tiene 2 memorias caché de
nivel 1 de 32K. Observamos también que tiene memoria SRAM de 256 KB.
Ejemplo de teléfono que incorpora este Marvell: Samsung SGH-i780:
Marvell PXA 320:
Este modelo de Marvell es capaz de llegar a los 806 MHz, tiene al igual que el anterior 2
cachés de 32K, más memoria SRAM (768KB) y a diferencia del modelo anterior es capaz de
soportar una pantalla táctil gracias al Interface controlador de pantalla táctil que trae
incorporado.
Móviles actuales
1) Blackberry Storm
Características:
• Pantalla táctil de 3.25 pulgadas
de alta resolución de 480x360
píxeles.
• Teclado en pantalla
• Bluetooth® v2.0
• Reproduce video: MPEG4,
H.263, MPEG4 Part 2 Simple
Profile, H.264, WMV.
• Reproduce audio: MP3, AAC,
AAC+, eAAC+, WMA.
• Cámara de 3.2 Mega píxeles.
• No tiene Wifi.
• Internet inalámbrico
• GPS
Interior del Blackberry Store:
Tal como vemos en la fotografía este teléfono tiene una arquitectura tipo Qualcomm
MSM7600:
Para este modelo integra un procesador de aplicaciones ARM11 a 400 MHz y un
ARM9 a 274 MHz como microprocesador MODEM.
2) Nokia N810 WiMAX Edition
Características:
• Pantalla táctil WVGA de 4.13"
y alta resolución (800 x 480
píxeles)
• Teclado deslizante y teclado en
pantalla
• Bluetooth® v2.0
• Cámara Web VGA integrada.
• Wifi y Wimax
•
GPS
Este teléfono incorpora un OMAP 2420:
Con ARM1136 (330 MHz) y un
TMS320C55x™ DSP at 220 MHz
3) Samsung Omnia
Características:
• Pantalla táctil de 3.2 pulgadas.
• Teclado en pantalla
• Bluetooth
• Reproduce video: MPEG4 /
H.263 / H.264 / WMV / Dvix /
Xvid
• Reproduce audio: MP3 / AMRNB / I-Melody /SMAF / XMF /
MIDI / SP MIDI / AAC /
AAC+/ AAC+ mejorado /
WMA
• Cámara de 5 Mega píxeles.
• Wifi.
• GPS
Incorpora un Chipset Marvell a
624 MHZ
4) Blackberry Bold
Características:
• Pantalla táctil de 2,65 pulgadas.
• Teclado en pantalla
• Bluetooth v2.0
• Reproduce video: WMV / Dvix
/ Xvid/ 3GP / H.263 / H.264 /
WMV3
• Reproduce audio: MP3 / AAC /
WMA
• Cámara de 2 Mega píxeles.
• Wifi.
• GPS
Algunos datos de este Chipset:
• De 32 bits
• Tecnología de 65 nm
• Contiene un procesador de banda base
GSM/GPRS (850/900/1800/1900MHz)
Chipset: Marvell Tavor PXA930 a 624Mhz
A continuación vemos una tabla con los precios de cada componente por separado,
vemos que el más caro es el procesador seguido de la pantalla.
5) Iphone
Características:
• Pantalla táctil de 3,5 pulgadas.
• Teclado en pantalla
• Bluetooth v2.0
• Reproduce video: MPG4 /
H.264 / MOV
• Reproduce audio: AAC,
Protected AAC, MP3, MP3
VBR, Apple Lossless, AIFF,
WAV
• Cámara de 2 Mega píxeles.
• Wifi.
• GPS
Chipset Samsung S5L8900B01
Características del chipset:
• 32 bits
• CPU: ARM1176JZF-S a 412 MHz
• Caché de datos de 16kB
• Caché de instruc de 16kB
• Contiene otras unidades
Bibliografía
Los datasheet de los componentes de los teléfonos antiguos.
Los datasheet de los modelos de Qualcomm y marvell.
http://www.phonewreck.com/wiki/index.php?title=BlackBerry_Storm
http://www.phonewreck.com/wiki/index.php?title=HTC_Touch_HD
http://www.htc.com/es/product.aspx
http://www.tecnogadgets.com/smartphone-3g-samsung-i900-omnia-excelente/
http://www.phonewreck.com/wiki/index.php?title=Nokia_N95
http://www.nokia-tuning.net/index.php?s=processor
http://focus.ti.com/general/docs/wtbu/wtbuproductcontent.tsp?templateId=6123&naviga
tionId=11989&contentId=4682
http://www.marvell.com/products/cellular/applications.jsp