利用高速Gear3MIPIM-PHYIP降低移動應(yīng)用功耗

利用高速Gear3MIPIM-PHYIP降低移動應(yīng)用功耗第一頁，共44頁。內(nèi)容提要移動電子設(shè)備市場趨勢MIPIM-PHY的特性和優(yōu)勢M-PHY

節(jié)能狀態(tài)權(quán)衡移動應(yīng)用中基于M-PHY的協(xié)議應(yīng)對將基于M-PHY的協(xié)議集成進(jìn)SoC所面臨的挑戰(zhàn)如何利用

MIPIM-PHY

HS-Gear3降低風(fēng)險、縮短產(chǎn)品上市時間小結(jié)問答22014Synopsys.Allrightsreserved.第二頁，共44頁。移動設(shè)備的增長率和成熟度智能手機(jī)主導(dǎo)，平板電腦適度增長TabletPortablePCDesktop

PC資料來源:IDCWorldwideQuarterlySmartConnectedDeviceTracker,2013年9月11日Smartphone32014Synopsys.Allrightsreserved.第三頁，共44頁。MIPI接口的目標(biāo)市場高端和低端移動設(shè)備低成本蜂窩電話低端移動設(shè)備高端移動設(shè)備?

CSI– 照相機(jī)?

DSI– 顯示器?

UFS– 存儲器?

芯片至芯片連接HSI,

HSIC,

C2CSSIC,M-PCIe,

LLI42014Synopsys.Allrightsreserved.第四頁，共44頁。移動平臺中的MIPI接口? 主機(jī)SoC– 應(yīng)用處理器– 調(diào)制解調(diào)器– 配套芯片? 器件– 圖像傳感器– 顯示器– 存儲器RFIC– 電源管理– 傳感器資料來源:MIPIAlliance52014Synopsys.Allrightsreserved.第五頁，共44頁。無線連接

數(shù)字家庭/辦公室移動多媒體?照相機(jī)?

顯示器?存儲器?

互連基帶至RFICRFIC接口?互連?

照相機(jī)?

顯示器?

互連汽車與工業(yè)?

照相機(jī)?

顯示器?互連移動‘移動接口’到其它應(yīng)用的滲透傳統(tǒng)移動應(yīng)用受移動影響的62014Synopsys.Allrightsreserved.第六頁，共44頁。MIPI接口滿足可靠性、互操作性和可擴(kuò)展性圖像傳感器應(yīng)用處理器?可擴(kuò)展、低引腳數(shù)量的平臺?低功耗和低成本72014Synopsys.Allrightsreserved.第七頁，共44頁?；贛-PHY的新MIPI接口D-PHYCSI-2DSIM-PHYMIPIDigRFv4MIPILLIMIPICSI-3MIPIDSI-2JEDECUFSUSB3.0SSICM-PCIe資料來源:MIPIAlliance82014Synopsys.Allrightsreserved.第八頁，共44頁。MIPIPHY系統(tǒng)概述M-PHY類型1M-PHY類型2DSICSI-2DIGRFv4LLIM-PCIeSSICUniProDSI-2CSI-3UFSD-PHY92014Synopsys.Allrightsreserved.第九頁，共44頁。調(diào)查問卷

#1? 您在當(dāng)前的SoC中使用MIPIIP嗎？– 是的，我在用第三方供應(yīng)商提供的MIPI

IP– 是的，我在用公司內(nèi)部的MIPI

IP– 不在用，但我計劃在新項目中使用它– 不在用，我的設(shè)計中不需要MIPIIP102014Synopsys.Allrightsreserved.第十頁，共44頁。內(nèi)容提要移動電子設(shè)備市場趨勢MIPIM-PHY的特性和優(yōu)勢

M-PHY節(jié)能狀態(tài)權(quán)衡移動應(yīng)用中基于M-PHY的協(xié)議應(yīng)對將基于M-PHY的協(xié)議集成進(jìn)SoC所面臨的挑戰(zhàn)如何利用MIPIM-PHYHS-Gear3降低風(fēng)險、縮短產(chǎn)品上市時間小結(jié)問答112014Synopsys.Allrightsreserved.第十一頁，共44頁。MIPIM-PHY:“友好地移動”?

用于非關(guān)鍵數(shù)據(jù)或控制傳輸?shù)母咚俸偷退偻话l(fā)模式多種速度?在節(jié)能狀態(tài)時可顯著降低功耗低功耗?從高速突發(fā)到節(jié)能狀態(tài)，反之亦然非?？斓霓D(zhuǎn)換?

在進(jìn)入高速突發(fā)模式時不需要訓(xùn)練序列沒有訓(xùn)練序列?

可以通過規(guī)劃系統(tǒng)架構(gòu)實現(xiàn)連續(xù)地工作，并降低總的系統(tǒng)功耗最優(yōu)化的架構(gòu)?引腳數(shù)量較少，電磁干擾低，工作和待機(jī)功耗低，延時小，可擴(kuò)展M-PHY“友好地移動”122014Synopsys.Allrightsreserved.第十二頁，共44頁。? 低功率突發(fā)? 具有快速進(jìn)入和恢復(fù)功能的低功耗待機(jī)模式? 對移動應(yīng)用很重要的特性：引腳數(shù)量少，電磁干擾低M-PHY:

針對移動應(yīng)用進(jìn)行了優(yōu)化132014Synopsys.Allrightsreserved.第十三頁，共44頁。M-PHY:高度可擴(kuò)展性傳輸模式和速度?

高性能?

可擴(kuò)展性–帶寬–

通道數(shù)量資料來源:MIPI?Alliance,

M-PHY通道例子(*)(*)圖形是MIPI?

Alliance的財產(chǎn)142014Synopsys.Allrightsreserved.第十四頁，共44頁。MIPIM-PHY類型-I和類型-II特性類型-I類型-II配置功能(LINE-CFG)有無用于低速突發(fā)的信號機(jī)制自身提供時鐘與共享參考時鐘具有NRZ同步關(guān)系媒體轉(zhuǎn)換器(MC)支持不支持要求共享的參考時鐘共享時鐘是可選項共享時鐘是必配項152014Synopsys.Allrightsreserved.第十五頁，共44頁。M-PHY:時鐘靈活性主機(jī)設(shè)備主機(jī)設(shè)備162014Synopsys.Allrightsreserved.第十六頁，共44頁。內(nèi)容提要移動電子設(shè)備市場趨勢MIPIM-PHY的特性和優(yōu)勢M-PHY節(jié)能狀態(tài)權(quán)衡移動應(yīng)用中基于M-PHY的協(xié)議應(yīng)對將基于M-PHY的協(xié)議集成進(jìn)SoC所面臨的挑戰(zhàn)如何利用MIPI

M-PHY

HS-Gear3降低風(fēng)險、縮短產(chǎn)品上市時間小結(jié)問答172014Synopsys.Allrightsreserved.第十七頁，共44頁。M-PHY節(jié)能狀態(tài)Rx狀態(tài)機(jī)資料來源:MIPIAlliance182014Synopsys.Allrightsreserved.第十八頁，共44頁。M-PHY類型1高速和低速突發(fā)狀態(tài)(mW)TESATUnpowered Powered Hibernate SLEEP STALL ESVAS高速突發(fā)低速突發(fā)脈沖狀態(tài)高速模式Gear1-3低速模式PWMGear0-7僅M-PHY類型-1192014Synopsys.Allrightsreserved.第十九頁，共44頁。M-PHY節(jié)能狀態(tài)額外狀態(tài)(mW)未加電加電休眠睡眠停止節(jié)能狀態(tài)TESALS HS STBURST BURST STRUB節(jié)能狀態(tài)IP加電下的最低功耗未加電狀態(tài)超低功耗保持配置.設(shè)置低速模式節(jié)能狀態(tài)快速躍遷至低速突發(fā)高速模式節(jié)能使能快速突發(fā)啟動202014Synopsys.Allrightsreserved.第二十頁，共44頁。突發(fā)操作典型應(yīng)用中的突發(fā)傳輸和M-PHY狀態(tài)? 支持很低的總體系統(tǒng)功耗? 這些突發(fā)具有對功耗/成本/電磁干擾來說理想的突發(fā)速度? 突發(fā)比特盡可能快的轉(zhuǎn)為最低功耗模式以節(jié)省總的功耗高速Gear3<->停止和休眠212014Synopsys.Allrightsreserved.第二十一頁，共44頁。? 高速G(n)

<高速G(n-1)*2? 當(dāng)通道數(shù)翻倍時功耗不到2倍基于通道數(shù)和Gear數(shù)的功耗比較222014Synopsys.Allrightsreserved.第二十二頁，共44頁。內(nèi)容提要移動電子設(shè)備市場趨勢MIPIM-PHY的特性和優(yōu)勢M-PHY

節(jié)能狀態(tài)權(quán)衡移動應(yīng)用中基于M-PHY的協(xié)議應(yīng)對將基于M-PHY的協(xié)議集成進(jìn)SoC所面臨的挑戰(zhàn)如何利用

MIPIM-PHYHS-Gear3降低風(fēng)險、縮短產(chǎn)品上市時間小結(jié)問答232014Synopsys.Allrightsreserved.第二十三頁，共44頁。移動平臺中的M-PHY應(yīng)用242014Synopsys.Allrightsreserved.第二十四頁，共44頁。調(diào)查問卷#2? 在您的下一個設(shè)計中您將考慮使用哪種基于MIPI的接口？(多選)CSI-2,DSIUFS/UniProSSICM-PCIeDigRF– 其它– 一個也沒有252014Synopsys.Allrightsreserved.第二十五頁，共44頁。USB超高速芯片互連(SSIC)PCB上使用MIPIM-PHY的USB? USB3.0推進(jìn)小組與MIPIAlliance之間的合作-

USB3.0速度-

更少的引腳，更低的功耗? 復(fù)用USB驅(qū)動程序SoC設(shè)備USB3.0

主機(jī)USB3.0PIPE3PHYUSB3.0

器件USB

3.0PIPE3PHYSoC設(shè)備PIPE3至M-PHY

橋MIPIM-PHYUSB

3.0器件MIPIM-PHYUSB3.0主機(jī)PIPE3至M-PHY橋連接器線纜電路板262014Synopsys.Allrightsreserved.第二十六頁，共44頁。PCI-SIG和MIPIAlliance之間的合作ECN到PCIe規(guī)范? 復(fù)用PCIe生態(tài)系統(tǒng)SoC設(shè)備PCIeRCPCIePHYPCIeEPPCIePHYSoC設(shè)備PIPE4

至M-PHY橋MIPI

M-PHYPCIeEPMIPIM-PHYPCIeRCPIPE4

至M-PHY

橋電路板電路板帶MIPIPHY的M-PCIe接口272014Synopsys.Allrightsreserved.第二十七頁，共44頁。IQDACIQADCDACADCMUXPLLDRAMUSBSSICM-PCIe電池/PMIC應(yīng)用處理器應(yīng)用例子：基帶芯片M-PCIe,SSIC和USB接口RFIC基帶調(diào)制解調(diào)器282014Synopsys.Allrightsreserved.第二十八頁，共44頁。reserved. 29應(yīng)用處理器UFS存儲設(shè)備UFS主機(jī)控制器M-PHYM-PHYUniPro控制器UFS主機(jī)軟件帶MIPIM-PHY的UFS-UniPro接口?

2014Synopsys.

All

rights第二十九頁，共44頁。內(nèi)容提要移動電子設(shè)備市場趨勢MIPIM-PHY的特性和優(yōu)勢M-PHY

節(jié)能狀態(tài)權(quán)衡移動應(yīng)用中基于M-PHY的協(xié)議應(yīng)對將基于M-PHY的協(xié)議集成進(jìn)SoC所面臨的挑戰(zhàn)如何利用

MIPIM-PHY

HS-Gear3降低風(fēng)險、縮短產(chǎn)品上市時間小結(jié)問答302014Synopsys.Allrightsreserved.第三十頁，共44頁。應(yīng)對信號完整性挑戰(zhàn)FR4插損隨頻率增加而增加，特別是在有較長的通道長度(L)時。312014Synopsys.Allrightsreserved.第三十一頁，共44頁。應(yīng)對信號完整性挑戰(zhàn)去加重波形圖雙抽頭去加重濾波器322014Synopsys.Allrightsreserved.第三十二頁，共44頁。應(yīng)對信號完整性挑戰(zhàn)濾波器頻率響應(yīng)：加重等級越高，低頻/高頻信號衰減就越大332014Synopsys.Allrightsreserved.第三十三頁，共44頁。沒有采取去加重措施在35cmFR4

PCB通道之后的去加重設(shè)置效應(yīng)342014Synopsys.Allrightsreserved.第三十四頁，共44頁。采取了-3.5dB去加重措施在35cmFR4

PCB通道之后的去加重設(shè)置效應(yīng)352014Synopsys.Allrightsreserved.第三十五頁，共44頁。采取了-6.0dB去加重措施在35cm

FR4PCB通道之后的去加重設(shè)置效應(yīng)362014Synopsys.Allrightsreserved.第三十六頁，共44頁。減少電磁干擾(EMI)MIPI

M-PHY實現(xiàn)支持多種方法減少系統(tǒng)中的電磁干擾EMI減少特性可用設(shè)置差分放大設(shè)置SA,LA抖動模式支持內(nèi)部抖動-4…+5UI比特率選擇速率A和B受控共模輻射PSD,功率譜密度,模板限制372014Synopsys.Allrightsreserved.第三十七頁，共44頁。? 在您的下一個設(shè)計中您計劃在哪個工藝節(jié)點使用M-PHY?– 16/14nm28nm40nm65nm– 其它– 沒有計劃使用M-PHY調(diào)查問卷#3382014Synopsys.Allrightsreserved.第三十八頁，共44頁。內(nèi)容提要移動電子設(shè)備市場趨勢MIPIM-PHY的特性和優(yōu)勢M-PHY

節(jié)能狀態(tài)權(quán)衡移動應(yīng)用中基于M-PHY的協(xié)議應(yīng)對將基于M-PHY的協(xié)議集成進(jìn)SoC所面臨的挑戰(zhàn)如何利用

MIPIM-PHYHS-Gear3降低風(fēng)險、縮短產(chǎn)品上市時間小結(jié)問答392014Synopsys.Allrightsreserved.第三十九頁，共44頁。M-PHY關(guān)鍵普及因素未來保證，可互操作，低風(fēng)險，低的總體系統(tǒng)功耗?

Gear3設(shè)計支持M-PHY

規(guī)范v3.0未來保證?

快速進(jìn)入/退出各種功耗模式?高速和低速突發(fā)選項下的功率效率低功耗?針對類型-I和類型-II協(xié)議進(jìn)行了優(yōu)化的應(yīng)用?

多樣化的通道配置緊湊?

由聲譽好、擁有豐富硅片經(jīng)驗的供應(yīng)商提供經(jīng)硅片驗證的解決方案?