MIPI UniPro 通訊協定助陣,行動裝置晶片互連傳輸效能高

作者 | 發布日期 2016 年 01 月 15 日 16:10 | 分類 平板電腦 , 手機 , 晶片 follow us in feedly

現今行動裝置功能愈來愈多元,晶片與周邊元件間的互連介面也更為繁複。由 MIPI 聯盟所制定的標準化通訊協定「UniProSM」(Unified Protocol),能簡化裝置互連機制、高速支援晶片間數據傳輸,協助開發製造商加快推出功能完整又品質穩定的產品。在 MIPI UniProSM 工作小組推動下,其協定規範已獲不少業界組織採用,影響力也持續提升。



MIPI UniProSM 搭 M-PHY,簡化行動裝置晶片互連介面

MIPI 聯盟以成立工作小組(Working Group)形式,制定與推動行動裝置介面標準規範。為了簡化智慧型手機、筆電、相機、穿戴裝置等內部晶片互連介面,提升傳輸效率與降低功耗,2004 年 MIPI UniProSM 工作小組順勢而生,3 年後發表初版 UniProSM 通訊協定,多年來因應趨勢與需求,不斷精進技術推出新版規格。

MIPI UniProSM 為交換式封包傳輸程序(switched packet transfer)規範出傳輸層(transport layer)通訊協定堆疊(protocol stack),其結構類似國際化標準組織(ISO)所制定的網路概念架構「開放式系統互連參考模型」(Open System Interconnection Reference Model)。MIPI UniProSM 通訊協定堆疊以「M-PHY」介面做為實體層(Physical Layer),兩者搭配下即成「UniPort-M」介面,使跨晶片裝置互連傳輸更高速穩定。

mipi 1

▲ 建置於MIPI M-PHY 實體層上之 UniProSM 通訊協定堆疊結構。

MIPI UniProSM 屬於 MIPI 規範架構下的「晶片到晶片進程間通訊」(Chip-to-Chip Inter Process Communications)類別,為通用型標準化協定,有別於一般通訊協定僅針對特定應用而設計。MIPI UniProSM 不但能以獨立介面形式進行跨處理器進程間通訊,還能做為多媒體介面的元件,另可搭配各種 MIPI 或非 MIPI 應用層協定共同運作,而且功耗較低,不必像過去為 PC 產業所開發的通訊協定,經常面臨功耗過高的問題。

mipi 2

▲ UniProSM/UniPort-M 屬於 MIPI 規範架構「晶片到晶片進程間通訊」類別(藍圈處)。

MIPI UniPort-M 效率性能高,廣受業界組織採用

MIPI UniProSM 通訊協定堆疊結合 M-PHY 規範的 UniPort-M 介面,能連結各種應用通訊協定,做為協定之間的通用通道。目前 UniPort-M 已獲得不少行動裝置及相關產業納入做為開發工具,包括 JEDEC 固態技術協會、Google 模組化智慧型手機開發計畫「Project Ara」,應用層面更趨廣泛多元。

JEDEC 所制定的通用快閃記憶體(Universal Flash Storage,UFS)標準,採用 MIPI UniPort-M 規範以實現高性能與低功耗,每一通道的數據傳輸速度可達 5.8 Gbps,為行動裝置嵌入式與可插拔式閃存設備,提供高效能解決方案。東芝(Toshiba)則是基於 JEDEC UFS 2.0 規格標準,於2014年推出新一代嵌入式 NAND 快閃記憶體模組設備控制器,使行動裝置的隨機讀取效能大為提升。

Google Project Ara 則是以 UniPort-M 連結模組化智慧型手機平台的各個模組,使連結設計得以簡化並縮減產品開發時間與成本,其高效能及功能擴充性可滿足彈性化需求。此外,MIPI 多媒體(Multimedia)類別中的相機串列介面「CSI-3」,也透過 UniPort-M 連結相機介面及應用處理器。

 

經互通性測試實際驗證,帶動業界市場接受度

MIPI 聯盟所制定的介面應用逐漸延伸,吸引各領域廠商加入成為聯盟會員,共同參與工作小組制定介面規格標準,合作推動業界採納運用。MIPI 聯盟積極在台舉行大型活動,對台灣的重視程度可見一斑。目前 MIPI 聯盟亞太地區中港台三地會員數為 55 家,約佔全球總會員數兩成,現正持續擴增當中。

MIPI 聯盟台灣成員聯發科技(MediaTek),日前針對 MIPI UniProSM 相容測試規格(Compliance Test Specification,CTS)v1.6x 版、M-PHY v3.x 版,特於新竹總部 3 座先進實驗室,舉行為期兩天的互通性測試研討會,藉此讓參與活動的廠商,實際測試 UniProSM 與 M-PHY 在 JEDEC UFS 標準下的運作情形。

透過互通性測試活動,驗證 MIPI UniProSM v1.6x 版與 M-PHY v3.x 版開放式規格功能,展現其應用廣泛多元又易於建置運用的特性,同時證明 UFS 標準在行動裝置產業的可行性及成熟度,能協助開發製造商降低成本,加快推出功能完備又可靠的產品。

MIPI UniProSM 工作小組持續推動 UniProSM 發展,預計在 2016 年第二季推出新版規格,屆時新版 M-PHY v4.1 也將一併推出。新版 M-PHY 將展現高速 GEAR 4 能效,數據傳輸最高速度相較於前版規格提高一倍,每通道達 11.6 Gbps,使資訊傳輸量提高,也可減少通道數量降低成本。MIPI 聯盟將繼續聚焦行動裝置技術發展,積極拓展應用市場,並與工作小組以及聯盟會員共同努力推動市場創新,期望未來能有更多台廠參與響應。

(首圖來源:Flickr/MIPI Alliance CC BY 2.0) 

發表迴響