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)備備市場趨市場趨勢勢 MIPI M-PHY的特性和優(yōu)勢 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 顯示器存儲器 RFIC 電源管理 傳感器資料來源: MIPI Alliance無線連無線連接接數(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 存儲器 互連 基帶至RFIC RFIC接口 互連 照相機(jī) 顯示器 互連汽車與工業(yè)汽車與工業(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接口滿足可靠性、互操作性和可擴(kuò)展性接口滿足可靠性、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

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資料來源: MIPI Alliance 2014 Synopsys. All rights reserved.9M-PHY類型 1M-PHY類型 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)備市場趨勢 MIPMIPI I M M- -PHYPHY的的特性和特性和優(yōu)優(yōu)勢勢 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)，反之亦然非常快的轉(zhuǎn)換 在進(jìn)入高速突發(fā)模式時(shí)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(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特性特性類型類型-I類型類型-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(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)備市場趨勢 MIPI M-PHY的特性和優(yōu)勢 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)問答 2014 Synopsys. All rights reserved.18資料來源: 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 類型類型- -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 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)備市場趨勢 MIPI M-PHY的特性和優(yōu)勢 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)備市場趨勢 MIPI M-PHY的特性和優(yōu)勢 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)對將應(yīng)對將基于基于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)問答應(yīng)對信號完整性挑戰(zhàn)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(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

16、越高，低頻/高頻信號衰減就越大沒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)備市場趨勢 MIPI M-PHY的特性和優(yōu)勢 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) 問答 2014 Synopsys. All rights reserved.40 Gear3設(shè)計(jì)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(xiàng)下的功率效率低功耗 針對類型-I和類型-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)備市場趨勢 MIPI M-PHY的特性和優(yōu)勢 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)練系列沒有訓(xùn)練序列 可以通過規(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