支持更高速無線接口的手機處理器間通信方案
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新的多媒體功能處理要求在不斷提高，這迫使設計工程師轉向雙處理器手機架構，以便將大部分多媒體任務交付給單獨的應用處理器。此外，既可支持3G無線標準也能支持802.11和數字多媒體廣播(DMB)等高速無線數據接口的高性能手機正在興起，這為采用三個嵌入式處理器的新一代多模手機奠定了基礎。
雖然這些手機具有當今無線應用所需要的覆蓋率和計算性能，但它們也帶來了潛在的性能瓶頸。與非蜂窩無線標準相關的數據傳輸率遠遠超過了3G無線系統的性能極限。為了最大可能地利用DMB或802.11等高速無線接口規范的性能，這些手機必須提供能夠支持這種高速傳輸率的處理器間通信方案。
使得設計決策更加復雜的是，任何處理器間通信架構都必須支持低電壓工作，而且功耗盡可能低，以延遲電池使用壽命。最后，為了增強設計靈活性并能采用高度模塊化的系統架構，手機設計還必須采用與大多數供應商的應用和基帶處理器兼容的接口。這樣，設計團隊可以利用最小的設計資源，采用相同的基本設計和簡單地更換處理器即可提供針對不同地區和市場的手機方案。
負責多處理器手機架構間通信的設計工程師有三個主要方案可選。第一是利用通用的嵌入式接口，比如集成的UART、I2C或USB。這些嵌入式接口可提供高度壓縮的占位尺寸，并有助于降低系統成本，因為它們不需要額外的邏輯。此外，它們的功耗也很小。盡管如此，這些接口還是有各自的性能局限。
圖：對于下一代多模手機，一個三端口器件可支持基帶處理器
和應用處理器之間的高速鏈接。
現在很多嵌入式處理器都支持低速USB 1.1接口，在補償重復和握手等操作之前可提供最大為1.5Mbps的傳輸率。但是，即便這一額外的帶寬在高性能3G網絡中也是捉襟見肘。當手機接入11Mbps或更高速率的802.11b Wi-Fi網絡時，這些局限就會變得更加明顯。
第二個可選方案是采用專有方案，從性能的角度看這種方法更加實際。實現多處理器通信方案可采用定制ASIC，或者由一些嵌入式處理器供應商所提供的專有總線。這樣可為設計者提供更好的機會支持802.11和DMB等無線標準的高速數據流。
然而，很少有手機設計能夠達到足夠的生產量，以補償設計和制造定制ASIC的高成本。基于專有總線架構的多處理器方案還限制了設計者的器件選擇，因為所選器件必須支持這種專有總線。模塊化設計使設計者可在同一設計架構上更換模塊以支持不同的3G蜂窩或非蜂窩無線接口。鑒于模塊化設計的成本效益，設計靈活性方面的任何限制都會妨礙產品的成功。
第三種選擇是采用多端口存儲器來支持處理器間的通信。這種器件集成了存儲器和控制邏輯，可同時存取共用的中心存儲器。每個端口具有獨立的控制、地址和I/O引腳，因此可實現存儲器中任何位置的獨立、異步讀寫操作。一個1.8V的三端口器件在滿足手機嚴格功耗的同時，可以提供三個智能器件間的高速、雙向接口。這些器件的存取時間短至55納秒，可以支持高達290Mbps的數據傳輸率。
從設計者的角度看，這種處理器間通信方法所提供的性能裕量頗吸引人。采用這種多端口的處理器間通信方案，設計者可確保足夠的帶寬，不但能支持cdma2000 1xEV-DO等現有3G標準，而且還可支持運行速度為10Mbps的HSPDA及54Mbps的802.11g等新一代無線數據接口。
此外，這一額外的帶寬對下一代手機運行新興多媒體應用也至關重要，比如連續語音識別、MPEG-4成像和3-D圖形等。大部分新興應用所需要的處理能力是當前應用所需性能的2至5倍。視頻會議等流行的視頻應用要求應用和基帶處理器之間的數據傳輸速率至少要達到2Mbps。
基于多端口器件而構建的多處理器通信方案還有另一個重要優點，即它們采用業界標準的簡單SRAM接口。目前市面上幾乎所有的嵌入式處理器都支持這種接口，因此設計者很容易創建模塊化的系統，從而輕便地更換模塊以滿足不同無線標準或市場的需求。設計者不但有廣泛的器件選擇范圍，而且可以降低系統成本，因為針對不同市場的基本設計是相同的。
此外，現今的多端口器件在引腳兼容的封裝內可支持不同的工作電壓，因此設計者可從模塊化架構中獲得多方面的好處。他們可以用新一代的低功耗器件來替換現有的多端口器件和基帶處理器，從而延長手機設計的電池使用壽命。或者，他們也可以將其產品轉移至下一代蜂窩技術，比如從cdma2000 1x網絡轉向cdma2000 1x EV-DO。
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