利用高速Gear3 MIPI M-PHY IP降低移動(dòng)應(yīng)用功耗

1、利用高利用高速速Gear3 MIPI M-PHY IP降低移動(dòng)應(yīng)用中的功耗降低移動(dòng)應(yīng)用中的功耗內(nèi)內(nèi)容提容提要要 2014 Synopsys. All rights reserved.2移動(dòng)電移動(dòng)電子子設(shè)設(shè)備備市場(chǎng)趨市場(chǎng)趨勢(shì)勢(shì) MIPI M-PHY的特性和優(yōu)勢(shì) M-PHY 節(jié)能狀態(tài)權(quán)衡移動(dòng)應(yīng)用中基于M-PHY的協(xié)議應(yīng)對(duì)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(xiǎn)、縮短產(chǎn)品上市時(shí)間 小結(jié)問(wèn)答 2014 Synopsys. All rights reserved.3T Tababl letetP Porort ta ablble e P PC

2、 C D Desesk kt topop P PC C資料來(lái)源 : IDC Worldwide Quarterly Smart Connected Device Tracker, 2013年9月11日S Smamar rt tphpho on ne e 2014 Synopsys. All rights reserved.4低成本蜂窩電話低成本蜂窩電話低端移動(dòng)設(shè)備低端移動(dòng)設(shè)備高端移動(dòng)設(shè)備高端移動(dòng)設(shè)備 CSI 照相機(jī) DSI 顯示器 UFS 存儲(chǔ)器 芯片至芯片連接 HSI, HSIC, C2C SSIC, M-PCIe, LLI 2014 Synopsys. All rights reserve

3、d.5主機(jī)主機(jī) SoC 應(yīng)用處理器 調(diào)制解調(diào)器 配套芯片器件器件 圖像傳感器 顯示器存儲(chǔ)器 RFIC 電源管理 傳感器資料來(lái)源: MIPI Alliance無(wú)線連無(wú)線連接接數(shù)字家庭數(shù)字家庭/ /辦公辦公室室移動(dòng)多媒體移動(dòng)多媒體 照相機(jī) 顯示器 存儲(chǔ)器 互連 基帶至RFIC RFIC接口 互連 照相機(jī) 顯示器 互連汽車(chē)與工業(yè)汽車(chē)與工業(yè) 照相機(jī) 顯示器 互連移動(dòng)移動(dòng) 2014 Synopsys. All rights reserved.6受移動(dòng)影響的受移動(dòng)影響的MIPMIPI I接口滿(mǎn)足可靠性、互操作性和可擴(kuò)展性接口滿(mǎn)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(tái)低功耗

4、和低成本 2014 Synopsys. All rights reserved.7 2014 Synopsys. All rights reserved.8 D D-PHY-PHY CSI-2 DSI M M-PHY-PHY MIPI DigRFv4 MIPI LLI MIPI CSI-3 MIPI DSI-2 JEDEC UFS USB 3.0 SSIC M-PCIe資料來(lái)源: MIPI Alliance 2014 Synopsys. All rights reserved.9M-PHY類(lèi)型 1M-PHY類(lèi)型 2DSICSI-2DIGRF v4LLIM-PCIeSSICUniProDSI-2

5、CSI-3UFSD-PHY 2014 Synopsys. All rights reserved.10 您在當(dāng)前的SoC中使用MIPI IP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(jì)劃在新項(xiàng)目中使用它 不在用，我的設(shè)計(jì)中不需要MIPI IP內(nèi)內(nèi)容提容提要要 2014 Synopsys. All rights reserved.11移動(dòng)電子設(shè)備市場(chǎng)趨勢(shì) MIPMIPI I M M- -PHYPHY的的特性和特性和優(yōu)優(yōu)勢(shì)勢(shì) M-PHY 節(jié)能狀態(tài)權(quán)衡移動(dòng)應(yīng)用中基于M-PHY的協(xié)議應(yīng)對(duì)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

6、MIPI M-PHY HS-Gear3降低風(fēng)險(xiǎn)、縮短產(chǎn)品上市時(shí)間 小結(jié)問(wèn)答 2014 Synopsys. All rights reserved.12 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(shí)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(shí)不需要訓(xùn)練序列沒(méi)有訓(xùn)練序列 可以通過(guò)規(guī)劃系統(tǒng)架構(gòu)實(shí)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(shí)小，可擴(kuò)展M-PHY“友好地移動(dòng)” 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(duì)移動(dòng)應(yīng)用很重要的特性：引腳數(shù)量少，電磁干擾低 2014 Syn

7、opsys. All rights reserved.13 2014 Synopsys. All rights reserved.14 高性能 可擴(kuò)展性 帶寬 通道數(shù)量資料來(lái)源: MIPI Alliance, M-PHY 通道例子 (*)(*) 圖形是MIPI Alliance的財(cái)產(chǎn) 2014 Synopsys. All rights reserved.15特性特性類(lèi)型類(lèi)型-I類(lèi)型類(lèi)型-II配置功能(LINE-CFG)有無(wú)用于低速突發(fā)的信號(hào)機(jī)制自身提供時(shí)鐘與共享參考時(shí)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(shí)鐘共享時(shí)鐘是可選項(xiàng)共享時(shí)鐘是必配項(xiàng) 2014 Synopsys

8、. All rights reserved.16主機(jī)主機(jī)設(shè)備設(shè)備主機(jī)主機(jī)設(shè)備設(shè)備內(nèi)內(nèi)容提容提要要 2014 Synopsys. All rights reserved.17移動(dòng)電子設(shè)備市場(chǎng)趨勢(shì) MIPI M-PHY的特性和優(yōu)勢(shì) M-PHM-PHY Y 節(jié)能節(jié)能狀狀態(tài)權(quán)態(tài)權(quán)衡衡移動(dòng)應(yīng)用中基于M-PHY的協(xié)議應(yīng)對(duì)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(xiǎn)、縮短產(chǎn)品上市時(shí)間 小結(jié)問(wèn)答 2014 Synopsys. All rights reserved.18資料來(lái)源: MIPI Alliance 2014 Synopsys. All rig

9、hts reserved.19(mW)TESTESA AT TUnpoweredPoweredHibernateSLEEPSTALLE E S SV VA A S S高速突發(fā)低速突發(fā)脈沖狀態(tài)脈沖狀態(tài)高速模式 Gear1-3低速模式PWM Gear0-7僅僅M-M-PHYPHY 類(lèi)型類(lèi)型- -1 1 2014 Synopsys. All rights reserved.20(mW)未加電加電休眠睡眠停止節(jié)能狀態(tài)節(jié)能狀態(tài)TESTESA ALSHSS ST TBURSTBURSTST ST R RU U B B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

10、躍遷至 低速突發(fā)高速模式 節(jié)能使能快速 突發(fā)啟動(dòng) 2014 Synopsys. All rights reserved.21 支持很低的總體系統(tǒng)功耗 這些突發(fā)具有對(duì)功耗/成本/電磁干擾來(lái)說(shuō)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 高速G(n) 高速G(n-1) * 2 當(dāng)通道數(shù)翻倍時(shí)功耗不到2倍 2014 Synopsys. All rights reserved.22內(nèi)內(nèi)容提容提要要 2014 Synopsys. All rights reserved.23移動(dòng)電子設(shè)備市場(chǎng)趨勢(shì) MIPI M-PHY的特性和優(yōu)勢(shì) M-PHY 節(jié)能狀態(tài)權(quán)衡移動(dòng)應(yīng)

11、移動(dòng)應(yīng)用用中中基于基于M M- -PHPHY Y的的協(xié)協(xié)議議應(yīng)對(duì)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(xiǎn)、縮短產(chǎn)品上市時(shí)間 小結(jié)問(wèn)答 2014 Synopsys. All rights reserved.24 2014 Synopsys. All rights reserved.25 在您的下一個(gè)設(shè)計(jì)中您將考慮使用哪種基于MIPI的接口？ (多選) CSI-2, DSI UFS/UniPro SSIC M-PCIe DigRF 其它 一個(gè)也沒(méi)有 2014 Synopsys. All rights reserved.26 USB 3.

12、0 推進(jìn)小組與MIPI Alliance之間的合作- USB 3.0速度- 更少的引腳，更低的功耗 復(fù)用USB驅(qū)動(dòng)程序SoCSoC設(shè)備設(shè)備USUSB B 3.3.0 0 主機(jī)主機(jī)USUSB B 3.3.0 0 PIPIPE3 PE3 PHYPHYUSUSB B 3.3.0 0 器件器件USUSB B 3.3.0 0 PIPIPE3 PE3 PHYPHYSoCSoC設(shè)備設(shè)備PIPIPE3PE3至至 M-M-PHYPHY 橋橋MIMIPIPI M-M-PHYPHYUSUSB B 3.3.0 0 器件器件MIMIPIPI M-M-PHYPHYUSUSB B 3.3.0 0 主機(jī)主機(jī)PIPIPEPE3

13、 3至至M-M-PHYPHY橋橋連接器 線纜電路板 PCI-SIG和MIPI Alliance之 間的合作 ECN到PCIe規(guī)范 復(fù)用PCIe生態(tài)系統(tǒng)SoCSoC設(shè)備設(shè)備PCPCIeIe RCRCPCPCIeIe PHYPHYPCPCIeIe EPEPPCPCIeIe PHYPHYSoCSoC設(shè)備設(shè)備PIPIPE4PE4 至至 M-M-PHYPHY 橋橋MIMIPIPI M-M-PHYPHYPCPCIeIe EPEPMIMIPIPI M-M-PHYPHYPCPCIeIe RCRCPIPIPEPE4 4 至至M-M-PHYPHY 橋橋電路板電路板 2014 Synopsys. All right

14、s reserved.27IQDACIQADCDACADCMUXPLLDRAMUSBSSICM-PCIe電池/ PMIC應(yīng)用處理器應(yīng)用處理器 2014 Synopsys. All rights reserved.28RFIC基帶基帶 調(diào)調(diào)制制解調(diào)器解調(diào)器reserved. 29應(yīng)用 處理器UFS存儲(chǔ)設(shè)備UFS主機(jī)控制器M-PHYM-PHYUniPro 控制器UFS主機(jī) 軟件 2014 Synopsys. All rights內(nèi)內(nèi)容提容提要要 2014 Synopsys. All rights reserved.30移動(dòng)電子設(shè)備市場(chǎng)趨勢(shì) MIPI M-PHY的特性和優(yōu)勢(shì) M-PHY 節(jié)能狀態(tài)權(quán)衡

15、移動(dòng)應(yīng)用中基于M-PHY的協(xié)議應(yīng)對(duì)將應(yīng)對(duì)將基于基于M M- -PHYPHY的的協(xié)協(xié)議議集集成成進(jìn)進(jìn)SoSoC C所所面面臨的挑臨的挑戰(zhàn)戰(zhàn)如何利用 MIPI M-PHY HS-Gear3降低風(fēng)險(xiǎn)、縮短產(chǎn)品上市時(shí)間 小結(jié)問(wèn)答應(yīng)對(duì)信號(hào)完整性挑戰(zhàn)應(yīng)對(duì)信號(hào)完整性挑戰(zhàn)FR4插損隨頻率增加而增加，特別是在有較長(zhǎng)的通道長(zhǎng)度(L)時(shí)。 2014 Synopsys. All rights reserved.31 2014 Synopsys. All rights reserved.32去加重波形圖雙抽頭去加重濾波器 2014 Synopsys. All rights reserved.33濾波器頻率響應(yīng)：加重等級(jí)

16、越高，低頻/高頻信號(hào)衰減就越大沒(méi)有采取去加重措施在在35cm35cm F FR4R4 P PC CB B通道之后的通道之后的 去加重設(shè)置效應(yīng)去加重設(shè)置效應(yīng) 2014 Synopsys. All rights reserved.34采取了-3.5dB去加重措施 2014 Synopsys. All rights reserved.35在在35cm35cm F FR4R4 P PC CB B通道之后的通道之后的 去加重設(shè)置效應(yīng)去加重設(shè)置效應(yīng)采取了-6.0dB去加重措施 2014 Synopsys. All rights reserved.36在在35cm35cm F FR4R4 P PC CB B

17、通道之后的通道之后的 去加重設(shè)置效應(yīng)去加重設(shè)置效應(yīng) 2014 Synopsys. All rights reserved.37MIPI M-PHY實(shí)現(xiàn)支持多種方法減少系統(tǒng)中的電磁干擾EMI減少減少特特性性可用設(shè)置可用設(shè)置差分放大設(shè)置SA, LA抖動(dòng)模式支持內(nèi)部抖動(dòng)-4 +5 UI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 在您的下一個(gè)設(shè)計(jì)中您計(jì)劃在哪個(gè)工藝節(jié)點(diǎn)使用M-PHY? 16/14nm 28nm 40nm 65nm 其它 沒(méi)有計(jì)劃使用M-PHY 2014 Synopsys. All rights reserved.38內(nèi)內(nèi)容提容提要要 2014 Synopsys

18、. All rights reserved.39移動(dòng)電子設(shè)備市場(chǎng)趨勢(shì) MIPI M-PHY的特性和優(yōu)勢(shì) M-PHY 節(jié)能狀態(tài)權(quán)衡移動(dòng)應(yīng)用中基于M-PHY的協(xié)議應(yīng)對(duì)將基于M-PHY的協(xié)議集成進(jìn)SoC所面臨的挑戰(zhàn)如何利如何利用用 MIMIP PI I M M- -PHPHY Y H HS S- -G Gearear3 3降降低風(fēng)低風(fēng)險(xiǎn)險(xiǎn)、縮短、縮短產(chǎn)產(chǎn)品品上上市時(shí)市時(shí)間間小結(jié) 問(wèn)答 2014 Synopsys. All rights reserved.40 Gear3設(shè)計(jì)支持M-PHY 規(guī)范v3.0未來(lái)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(xiàng)下的功率效率低功耗 針對(duì)類(lèi)型-I和類(lèi)型-II

19、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(yù)好、擁有豐富硅片經(jīng)驗(yàn)的供應(yīng)商提供經(jīng)硅片驗(yàn)證的解決方案 完整集成并用目標(biāo)協(xié)議進(jìn)行了驗(yàn)證低風(fēng)險(xiǎn) 集成了事實(shí)標(biāo)準(zhǔn)協(xié)議：UFS、UniPro、SSIC、M-PCIe、DigRFv4、LLI可互操作M M- -PHYPHY與與UFUFS S、SSICSSIC、M M- -P PC CI Ie e 控制器的控制器的 可互操作性可互操作性經(jīng)硅片驗(yàn)證的經(jīng)硅片驗(yàn)證的 高速高速-Gea-Gear r3 3速率速率 B B 2014 Synopsys. All rights reserved.41內(nèi)內(nèi)容提容提要要 2014 Synopsys. All rights

20、reserved.42移動(dòng)電子設(shè)備市場(chǎng)趨勢(shì) MIPI M-PHY的特性和優(yōu)勢(shì) M-PHY 節(jié)能狀態(tài)權(quán)衡移動(dòng)應(yīng)用中基于M-PHY的協(xié)議應(yīng)對(duì)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(xiǎn)、縮短產(chǎn)品上市時(shí)間小結(jié)小結(jié)問(wèn)答 2014 Synopsys. All rights reserved.43 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(shí)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?？焖俚能S遷 在進(jìn)入高速突發(fā)模式時(shí)不需要訓(xùn)練系列沒(méi)有訓(xùn)練序列 可以通過(guò)規(guī)劃系統(tǒng)架構(gòu)實(shí)現(xiàn)連貫地工作，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(shí)小，可擴(kuò)展M-PHY“友好的移動(dòng)”應(yīng)用應(yīng)用處理器處理器基帶基帶ICIC 2014 Synopsys. All rights reserved.44D DS SI I2G2G/3G/3G RFRF I IC CDigRDigRF F 3G 3G 從器從器件件D DigRigRF F 3G3GDigRDigRF F v v4 4 主器件主器件4G4G RFRF I IC CDigRDigRF F v v4 4 從器件從器件D DigRigRF F v v4 4M-PHYM-PHYLLILLIM-PHYM-PHYM-PH