Texas Instruments OMAP (Open Multimedia Application Platform) er en familie af System-on-Chip (SoC) til brug i bærbare multimedieenheder udviklet af Texas Instruments . OMAP'er indeholder en generel ARM -processorkerne og en eller flere specialiserede coprocessorer. De første versioner af OMAP indeholdt som regel en digital signalprocessor fra TMS320-familien.
OMAP-familien består af tre grupper, grupperet efter ydeevne og formål:
Der er 2 distributionskanaler og ikke alle produkter er tilgængelige i begge kanaler. OMAP-familien opstod i samarbejde med mobiltelefonproducenter, så den vigtigste distributionskanal er direkte salg til sådanne producenter. Produkter designet til at imødekomme de voksende krav fra mobiltelefoner er fleksible og kraftfulde nok til at blive solgt gennem en mindre specialiseret katalogkanal ; nogle OMAP 1-enheder og mange OMAP 3-enheder har alternative katalogmodeller. Enheder, der anses for forældede af mobiltelefonproducenter, kan gøres krav på via katalogkanalen.
På det seneste har katalogkanalen fået mere og mere opmærksomhed, da OMAP35x og OMAP-L13x tilbydes til brug i forskellige enheder, der kræver højtydende og energieffektive processorer.
Oprindeligt beregnet som applikationsprocessorer i smartphones , kraftfulde nok til at køre under operativsystemer som Linux , Android eller Symbian , der understøtter pc-forbindelse og audio-video-applikationer.
OMAP 1OMAP 1-familien blev skabt med TIs modificerede ARM -kerne , som senere blev erstattet af standard-ARM926-kernen. Familien bestod af mange modeller, der adskilte sig i produktionsteknologi (130 nm undtagen OMAP171x-serien), processorkerne, sæt periferiudstyr og distributionskanal (direkte til mobiltelefonproducenter eller gennem et katalog). I marts 2009 var OMAP1710-familien stadig tilgængelig for telefonproducenter.
Blandt de produkter, der bruger OMAP 1, er hundredvis af mobiltelefonmodeller og Nokia 770 Internet Tablet .
Disse enheder blev kun leveret til telefonproducenter. Bruges i telefoner og tablets.
Den tredje generation - OMAP 3 [1] er opdelt i 3 grupper: OMAP34x, OMAP35x og OMAP36x. OMAP34x og OMAP36x sælges direkte til store telefonproducenter. OMAP35x er en katalogvariant af OMAP34x. OMAP36x - 45 nm version med øget clockhastighed på 65 nm OMAP34x. [2]
I ældre OMAP 3-modeller bruger videobehandling en del lånt fra DaVinci -produkterne , som er en C64x + DSP, en videobehandlingsenhed og en ARM9- eller ARM Cortex-A8-kerne [3] .
Tabellen nedenfor angiver ikke, men alle OMAP3 indeholder en sådan videobehandlingsenhed (IVA2 - Image, Video, Audio Accelerator). Men mulighederne for denne blok i forskellige modeller er forskellige. De fleste enheder understøtter 12 megapixel kameraer, men nogle understøtter kun 5 eller 3 megapixel kameraer. Nogle understøtter 720p HD-video.
| Model | Teknologisk proces | CPU instruktionssæt | CPU | GPU | Anvendes i enheder |
|---|---|---|---|---|---|
| OMAP3410 | 65 nm | ARMv7 | 600MHz ARM Cortex-A7 | PowerVR SGX530 | Motorola Charm , Motorola Flipout , Motorola Flipside |
| OMAP3420 | 65 nm | ARMv7 | 600MHz ARM Cortex-A8 | PowerVR SGX530 | |
| OMAP3430 | 65 nm | ARMv7 | 600MHz ARM Cortex-A8 | PowerVR SGX530 | Motorola Droid/Milestone , Palm Pre , Samsung i8910 , Nokia N900 |
| OMAP3440 | 65 nm | ARMv7 | 800MHz ARM Cortex-A8 | PowerVR SGX530 | Motorola XT720 , Archos 5 (Gen 7) , Samsung SHW-M100S Galaxy A, Motorola Titanium XT800 |
| OMAP3502 | 65 nm | ARMv7 | 600MHz ARM Cortex-A8 | N/A | Gumstix Overo Earth |
| OMAP3515 | 65 nm | ARMv7 | 600MHz ARM Cortex-A8 | PowerVR SGX530 | |
| OMAP3525 | 65 nm | ARMv7 | 600MHz ARM Cortex-A8 | N/A | |
| OMAP3530 | 65 nm | ARMv7 | 720MHz ARM Cortex-A8 | PowerVR SGX530 | phyCARD-L System på modul , BeagleBoard , Gumstix , IGEPv2 , Alico's Kinetic 3500, [4] OSWALD, Overo Water, Pandora , Touch Book , Embest DevKit8000 , OpenSourceMID |
| OMAP3621(OMAP3622) | 45 nm | ARMv7 | 800MHz ~ 1GHz ARM Cortex-A8 | PowerVR SGX530 | Nook Color , Nook Simple Touch , Lenovo ideapad A1 [5] , Pocketbook A10 [6] |
| OMAP3630 | 45 nm | ARMv7 | 600MHz~1,2GHz ARM Cortex-A8 | PowerVR SGX530 | 3630-720: Sony Ericsson Vivaz (Kurara)
3630-800: Motorola Bravo, Motorola Defy ; [7] 3630-1000: Nokia N9 , Nokia N950, Motorola Milestone 2, Motorola Cliq 2, Motorola Defy+, Pre 2 , Droid X , Droid 2 , Archos 101 , Archos 70 , Archos 43 , Archos 32, Archos 28, LG Optimus 28 Sort , LG Optimus bright L-07C , LG-LU3000 Optimus Mach, Panasonic P-07C , Panasonic Sweety 003P, Samsung Galaxy S scLCD (GT-i9003) 3630-1200: Motorola Droid 2 Global |
Fjerde generation - OMAP 4430, 4460 (tidligere kaldet 4440), [8] og 4470 indeholder dual-core ARM Cortex-A9 . Også inkluderet i hele OMAP 44XX-familien er to ARM Cortex-M3-kerner , der kører på 266 MHz, og aflaster A9-kerner til opgaver, der ikke kræver høj ydeevne, hvilket giver dig mulighed for at opnå høj energieffektivitet. [9] [10] [11] 4430 og 4460 indeholder en PowerVR SGX540 GPU , der kører på henholdsvis 304 eller 384 MHz (til sammenligning blev SGX540 typisk klokket til 200 MHz i tidligere versioner), hvilket gør den teoretisk meget hurtigere. [12] 4470 indeholder en PowerVR SGX544 GPU , der understøtter DirectX 9, hvilket gør det muligt at bruge den i Windows 8 som en dedikeret 2D grafikkerne fra Vivante for at øge energieffektiviteten op til 50..90 %% [13] . Alle OMAP 4'ere indeholder en IVA3 hardware medieaccelerator med en programmerbar DSP, der giver dig mulighed for at indkode/afkode 1080p Full HD-video. [14] [15] [16] [17] [18] OMAP 4 bruger ARM- Cortex A9 -kerner med en SIMD-behandlingsenhed (også kendt som NEON), som kan øge ydeevnen betydeligt, i nogle tilfælde overgå Nvidia Tegra 2 Cortex -A9 med ikke-vektor reelt tal behandlingsblok. [19] Den bruger også en dual-channel LPDDR2-hukommelsescontroller, der kan sammenlignes med en enkelt-kanals Nvidia Tegra 2-controller.
| Model | Teknologisk proces | CPU instruktionssæt | CPU | GPU | Hukommelsescontroller | Tilgængelighed | Anvendes i enheder |
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| OMAP4430 [20] | 45 nm | ARMv7 | 1 GHz dual-core ARM Cortex-A9 MPCore med symmetrisk multiprocessing (SMP) | PowerVR SGX540 @ 304 MHz | Dual Channel LPDDR2-controller | 1. kvartal 2011 | Samsung Galaxy Tab 2 7.0 p3100 , phyCORE -OMAP4430-system på modul , PandaBoard , RIM BlackBerry Playbook [21] , LG Optimus 3D P920 , Motorola ATRIX 2 , Motorola Droid/Milestone 3 , Motorola Droid Bionic , Fushi Arrows 200 L Tabb 200 F-01D , Fujitsu Arrows Z ISW11F , Kindle Fire , Nook Tablet , Panasonic 101P, Panasonic Eluga (dL1), Sharp 102SH, Archos 101 (Gen 9), Archos 80 (Gen 9), Motorola Ten Droid RAZR [22] , SmartQ T15, SmartQ S7, SmartQ K7, Amazon Kindle Fire (2. generation), Lenovo IdeaTab S2109, Samsung Galaxy Tab 2 10.1, Google Glass |
| OMAP4460 | 45 nm | ARMv7 | 1,2-1,5 GHz dual-core ARM Cortex-A9 | PowerVR SGX540 @ 384 MHz | Dual Channel LPDDR2-controller | 4. kvartal 2011 | Galaxy Nexus , Archos 101 Turbo(Gen 9), Archos 80 Turbo(Gen 9), Sharp 104SH, Variscite VAR-SOM-OM44-system på modul , PandaBoard ES , SmartQ Ten20, Huawei Ascend P1, Huawei Ascend D1, Amazon Kindle Fire HD 7" |
| OMAP4470 | 45 nm | ARMv7 | 1,5-1,8 GHz dual-core ARM Cortex-A9 | PowerVR SGX544 @ 384 MHz + dedikeret 2D-grafikkerne [13] | Tokanals LPDDR2-controller, 466 MHz | Q2 2012 | SmartQ T30, SmartQ X7, Archos 80/97/101 G10 xs, Archos 80/101 G10 Ludo, Amazon Kindle Fire HD 8.9", Samsung Galaxy Premier, Barnes & Noble Nook HD+, BlackBerry Z10 . |
Den femte generation af OMAP er baseret på en dual-core ARM Cortex-A15 CPU med yderligere to ARM Cortex-M4- kerner, hvilket aflaster A15-kernerne for opgaver, der ikke kræver høj computerydelse, hvilket bidrager til øget energieffektivitet, to PowerVR SGX544MP-grafikkerner og en dedikeret 2D-grafikaccelerator fra Vivante [13] , multikanals display-undersystem og digital signalprocessor. [23] De understøtter henholdsvis 20 og 24 megapixel 3D HD-kameraer foran og bagpå. Den understøtter også op til 8 gigabyte dual-channel DDR3-hukommelse, fire 3D-skærme, 3D HDMI version 1.4, 3 USB 2.0 og SATA 2.0 porte.
| Model | Teknologisk proces | CPU instruktionssæt | CPU | GPU | Hukommelsescontroller | Tilgængelighed | Anvendes i enheder |
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| OMAP5430 | 28 nm | ARMv7 | 2 GHz dual-core ARM Cortex-A15 | Dual-core PowerVR SGX544MP + dedikeret 2D-grafikkerne [13] | To-kanals controller- pakke på pakken LPDDR2 | 3. kvartal 2012 | Archos G11 (bekræftelse påkrævet) |
| OMAP5432 | 28 nm | ARMv7 | 2 GHz dual-core ARM Cortex-A15 | Dual-core PowerVR SGX544MP + dedikeret 2D-grafikkerne [13] | Dual Channel DDR3 controller | 3. kvartal 2012 | System-på-modul Variscite VAR-SOM-OM54 |
Disse produkter sælges udelukkende til producenter af mobile enheder. De er beregnet som meget integrerede, billige chips til forbrugerenheder. OMAP-DM-serien er designet til at blive brugt som en digital medie-co-processor til mobile enheder med high-definition digitale stillkameraer og videokameraer.
Sælges kun til telefonproducenter. De er meget integrerede løsninger og er designet til brug i meget billige mobiltelefoner.
TI definerer følgende hovedanvendelsesområder for OMAP-L1x-processorer:
Overvej, hvad der gør disse produkter attraktive for disse områder.
For den kommercielle succes for et produkt på det bærbare marked er følgende faktorer mest betydningsfulde:
ARM-undersystemet består af følgende komponenter:
ARM926EJ-S-processoren er målrettet mod multi-tasking-applikationer, hvor effektiv hukommelsesstyring, høj effektivitet og lavt strømforbrug er afgørende.
Yderligere funktioner ved processoren er angivet med suffikserne E, J og S i dens navn. Suffikset E angiver den automatiske tilstedeværelse af funktionerne T, D, M, I. Lad os overveje disse funktioner mere detaljeret:
T-suffikset angiver, at processoren understøtter Thumb-instruktionssættet. Oprindeligt indeholdt ARM-instruktionssystemet kun 32-bit instruktioner. Programmer, der er forberedt til 32-bit instruktionssættet, kræver en betydelig mængde hukommelse, hvilket igen øger de samlede omkostninger ved systemet, da Flash-hukommelse er en af dets dyreste komponenter. Tommelfingerteknologi tilbyder følgende løsning - de mest brugte er udvalgt fra hele sættet af 32-bit instruktioner og omkodet til 16-bit koder. Når en sådan instruktion hentes, gendanner hardwaren den sande 32-bit kode, som udføres af processoren. Programmeringsenheden har mulighed for at skifte processoren mellem ARM- og Thumb-sæt ved hjælp af BX-instruktionen. Det er således muligt at finde et kompromis mellem kodestørrelse og ydeevne ved at udarbejde størrelseskritiske fragmenter i Thumb-kode og ydeevnekritiske i ARM-koder. Denne tilgang giver en meget høj kodetæthed. TI anslår, at kodestørrelsen reduceres med 35 %, når du bruger Thumb-sættet sammenlignet med programmer, der kun bruger ARM-instruktionssættet. Dette giver cirka 60 % bedre ydeevne end et system, der kører en tilsvarende 32-bit processor med 16-bit hukommelse.
D-suffikset angiver, at JTAG-porten kan bruges til systemfejlretning.
M-suffikset angiver tilstedeværelsen af en indbygget multiplikator (MAC), der implementerer "multiplikér/akkumuler"-operationen i én cyklus.
I-suffikset angiver tilstedeværelsen af en indbygget in-circuit emulator (i dette tilfælde EmbeddedICE-RT TM ) til real-time debugging.
E-funktionen angiver tilstedeværelsen af yderligere instruktioner i instruktionssættet, der udvider processorens aritmetiske muligheder.
J-suffikset angiver understøttelse af Java-instruktioner. Jazelle-teknologi, der bruges i en række ARM-processorer, er designet til applikationer, der understøtter programmeringssproget Java. Denne teknologi gør det muligt for ARM-processoren at udføre Java-kode i hardware. I dette tilfælde, ud over de to instruktionssæt ARM og Thumb, tilføjes et tredje instruktionssæt - Java, som aktiveres i den nye Java-tilstand. Således er udviklere i stand til effektivt at bruge Java-applikationer, herunder operativsystemer og applikationskode, på en enkelt processor.
Og endelig angiver suffikset S det faktum, at dette produkt bruger en syntetiseret version, det vil sige leveret til chipproducenten i form af kildekode, der kræver kompilering (syntese). I modsætning til syntetiserede har faste versioner en given (fast) topologi, som overføres af producenten til chippen uden ændringer.
Forlænget batterilevetid for bærbare produkter er et stort plus fra en forbrugers synspunkt. Der er også enheder med en vis strømforbrugsgrænse, såsom USB-drevne produkter eller bilbatteridrevet elektronik.
OMAP-L1x-processorerne implementerer avancerede teknologier for at minimere strømforbruget i aktiv tilstand, nemlig:
TI understøtter sine produkter med en række software- og hardwareudviklingsværktøjer. OMAP- L137 /TMS320C6747 Floating Point Starter Kit er en lavprisplatform designet til at accelerere udviklingen af applikationer baseret på OMAP-L137 applikationsprocessorer og TMS320C674x signalprocessorer (TMS320C6747, TMS320C6745 og TMS430C6745).
Hardwaredelen er et TMDXOSKL137BET- kort , udviklet sammen med Spectrum Digital, som forbindes til en personlig computer via en USB-port.
Softwaren inkluderer eXpressDSP TM værktøjssættet , nemlig: det kraftfulde Code Composer Studio TM IDE, en skalerbar realtidskerne (DSP/BIOS TM ) og eXpressDSP-kompatible algoritmer (skrevet i overensstemmelse med eXpressDSP Algorithm Interface-standarden).
Hawkboard bruger OMAP-L138
OMAP L-1x-processorerne er kun kataloger og har andre teknologirødder end andre OMAP-processorer. I stedet for at komme direkte fra mobiltelefon-chiplinjen, er de baseret på den videobehandlingsorienterede DaVinci-familie af digitale signalprocessorer, der fjerner noget af den funktionalitet, der kræves til videobehandling, mens de stadig bruger opgraderede DaVinci-ydre enheder. Et bemærkelsesværdigt træk er DSP'ens brug af floating point aritmetik i stedet for den mere almindelige fixed point aritmetik.
Mange mobiltelefoner bruger OMAP SoCs, herunder Nokia N90, N91, N92, N95, N82, E61, E62, E63, E90, N800, N810 og N900 , internettablets, Motorola Droid , Droid X og Droid 2 . Palm Pre , Pandora , Touch Book bruger også OMAP SoC (nemlig OMAP3430). Motorola RAZR XT910/XT912, DROID RAZR MAXX bruger OMAP4430. Andre der bruger OMAP SoC er Sony Ericsson Satio, Sony Ericsson Vivaz, Samsung Omnia HD , B&N Nook ( Color , HD / HD+ , Tablet , Simple Touch ), Kindle Fire , nogle Archos- tablets (såsom Archos 80 gen 9 og Archos 101 gen 9), Google Glass smarte briller .
OMAP SoC'er bruges også i nogle hobby- og prototypeboards såsom Beagle Board , Panda Board og Hawk Board .