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                      智能家居

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                      冷知識:手機為什么能變得越來越智能?

                      2016-05-16   by 行業新聞

                      得益于硬件的不斷發展,如今的智能手機里集成的傳感器越來越多,使得許多廠商將目光聚焦在智能終端的方向發展。之所以現在的手機可以變得越來越智能,主要是因為現在智能手機身上充滿了各種各樣的傳感器。傳感器收集到感應到的信息,交給手機的“大腦部分”SoC中處理。而在SoC中,負責處理各種傳感器信息的部分,并不是我們熟悉的CPU、GPU,而是一個叫“DSP”的模塊負責管理。那么這個并不被經常提及的部分,究竟是怎樣做到使手機變得越來越智能的呢?

                       

                      冷知識:手機為什么能變得越來越智能?

                       

                      什么是DSP?

                      DSP(數字信號處理器):DSP即數字信號處理器,是手機芯片里一個專門負責處理數字信號運算的微處理器。主要應用在實時快速地實現各種數字信號處理算法。早期在手機中主要應用與即時語音和音頻的信息處理。智能手機的功能變得越來越多,使得只靠CPU的運算會拖累手機其它方面的運算,因此DSP的出現則為CPU分憂解難。這就是DSP的作用。

                      DSP為什么能使手機越來越智能?

                      最初,早期的DSP的設計主要用于對語音的處理,可以保證雙方在同時講話時不會有延遲。隨著不斷的發展,手機被賦予所需承載連接外部的功能越來越多,使得DSP功能的重要性也越來越強,促使了DSP的發展。在現今階段,DSP可以做到對一個指令同時處理大量數據,可以實時改善視頻的畫質,或對全套傳感器數據融合處理。

                      應用在手機上,舉個例子。手機想要變得越來越智能,就像一個有感覺會思考的人。各種傳感器就像手機的五官、四肢,用來判斷手機對于外界的感應,DSP就像中樞神經系統,接受傳感器的傳入信息,經它整合加工后成為按照預設的指令傳出,或者儲存在系統內成為學習、記憶的神經基礎。

                      每個傳感器都有自己固定的功能和局限,單個的傳感器收集到的信息無法提供完整的結果,所以現在的DSP所需要做的,就是綜合這些傳感器的數據,進行整合分析,得到你此刻狀態的判斷結果。比如手機可以感應到你正在爬山,并且知道你在爬的山叫做泰山,你從山腳下爬到山頂歷時多久,消耗了身體多少能量。在爬山結束后,通過還可以檢測到你的血氧、心率,以便對你整個狀態做出更詳細全面的判斷。

                      現今DSP中其它的黑科技

                      對于一顆SOC,我們一般將更多的關注集中在CPU、GPU、ISP這些部分,忽略了DSP的重要性。在目前智能手機功能的實現上,DSP可以執行一些特定的任務,比CPU的執行效率要高,并且功耗更低。提到DSP的黑科技,就不得不提驍龍820上集成的Hexagon680 DSP。這顆DSP采用全新的Hexagon架構,集成了HVX(向量擴展)以及低功率島。

                       

                      冷知識:手機為什么能變得越來越智能?

                       

                      在全新的Hexagon架構上,向量擴展主要面向先進成像和計算機視覺的DSP擴展,在與Spectra ISP結合時,可以獲得更多差異化的功能,這也是智能手機同質化階段最需要解決的部分。在拍照或視頻時,DSP檢測到畫面暗部區域時,會自動將這部分區域增加亮度,相比以往的HDR能帶來更好的效果。并且支持視頻的實時美化。處理速度增加了3倍,功耗卻僅有之前的10%。

                      另外,我們都知道,目前擺在智能手機面前最大的問題,不是手機性能不夠強,而是沒有足夠先進的電池工藝保證續航。如果手機CPU一直處于不斷的待機運算,對手機的功耗負擔太重。此前使用中的解決方案是DSP與軟件相互結合的方式,而在Hexagon中還有一個完全獨立的DSP,基于低功率島進行傳感器的信息處理,其它不需要工作的芯片可以完全關閉,避免浪費功耗。

                      總結:

                      處于物聯網時代的元年,手機在未來一定會承載起更多的功能,變得越來越智能。隨著硬件的提高,傳感器變得越來越復雜,信息融合整理的需求越來越高,各種DSP也變得更加重要,并且帶來更多其它方面的功能。而且在最重要的續航方面,DSP可以充分的解放CPU和GPU的運算工作,在性能與功耗之間達到平衡。

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