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飞思卡尔MX515芯片性能详解

已有 1602 次阅读| 2010-3-1 15:07

飞思卡尔MX515芯片性能详解

无锡矽太恒科电子有限公司 http://www.ihanker.com 葛新征

飞思卡尔半导体DragonBall龙珠家族最新成员i.MX515处理器在2009年下半年迅速地引起了广泛的关注和普遍的好评，相信在2010年会有很多公司采用它来设计产品，接下来我们就详细解析一下MX515芯片的性能。

下图是MX515芯片的一些核心技术指标：

在MX515之后，Freescale的芯片家族有非常棒的Roadmap，在2010年上半年，Freescale就会推出集成EPD（Eink driver IC）的MX51芯片，这款芯片将非常适合开发电子书产品，大大降低高端电子书方案的成本和设计复杂度。2010年上半年，Freescale还会推出一款MX515的升级版芯片，新的芯片能够支持更高的主频（1GHz和1.2GHz），更大更快的DDR Memory，更高的Memory总线速度，更强的视频编解码能力（1080p），在2D/3D加速方面也会有很大的性能提升，支持更大的显示屏，支持SATA硬盘和DDR3等。

再往后，2011年，Freescale还会推出Cortex A9的双核乃至四核芯片产品，嵌入式处理器也将进入多核时代！下一代多核芯片将在CPU主频、Memory速度、全高清编解码方面有巨大的提升，两年后的职能手机的处理能力和性能将可以和现在的PC相媲美，甚至某些方面更强（全高清编解码方面）。

聊完了飞思卡尔芯片的Roadmap，我们再详细地探讨一下MX515芯片的性能。我们先谈一下MX515的GPU模块。GPU是Graphic Process Unit的缩写，负责2D和3D加速，前面表格里GPU2D支持OpenVG 1.1，性能可以达到166M pix/s，GPU3D支持OpenGL/ES2.0，性能可以达到27M tri/s，166M pix/s。GPU3D的性能是非常强劲的，每秒钟可以处理2700万个三角形。GPU2D加速处理时支持的最大Frame. buffer size是2048x2048。GPU3D是从AMD公司license的IP core，GPU3D实际上就是一个很强劲的显卡，只不过，现在把这个显卡嵌入到的MX515 CPU内部了。GPU3D采用的是ATI公司的Yamato DX嵌入式引擎，支持DirectX9，微软公司的Xbox 360游戏机也是采用的同样的图形引擎。GPU3D在MX515中采用的是V3版本，主要用来加速user level graphics APIs以支持OpenGL ES 2.0&1.1，OpenVG 1.0和Direct3D Mobile1.2。

MX515可以很好的支持FLASH文件的播放。如果您的产品功能里对FLASH播放的支持是很重要的功能，那目前可以选择的有两个操作系统平台，一个是android2.0，另外一个是ubuntu9.04。android2.0里面已经支持了flv FLASH文件的播放，flv文件包含视频和音频，视频编码格式支持Sorenson H263和H264 BP/MP/HP，音频编码格式支持MP3和AAC。在MX515开发板D901上跑android2.0系统时，可以播放720p分辨率的flv FLASH文件。Android2.0里有google强劲的chrome lite网络浏览器，还可以播放youtube、土豆、优酷等视频网站上的在线视频（flash视频）。另外也可以选择ubuntu9.04做为软件平台，飞思卡尔公司和Adobe公司密切合作，将于最近发布基于ubuntu平台的flash10播放器，这个flash10播放器针对ARM Cortex A8的neon指令集做了专门的优化，而且集成了对MX515 VPU视频硬解码的支持，所以，功能是非常强劲的。此外，Adobe公司针对ARM ubuntu linux平台还有一个开源的FLASH平台项目：open screen project。这个项目的目标是发布ARM ubuntu平台上的Adobe AIR，也将于近期正式发布。

MX515的IPU（Image Process Unit）模块功能非常丰富，LCD控制器、Cmos Sensor接口（CSI）都属于IPU的一部分。IPU其他功能还包括图像处理（ISP(Image Signal Processor)），图像转换（Image Converter），图像旋转（Image Rotator），视频去交错（Video Deinterlace），DMA控制器，多FIFO控制器。IPU包含两个CSI模块，每个CSI模块控制一个CSI接口，MX515可以接两个摄像头，摄像头图像每帧最大能支持8192 x 4096分辨率，两个摄像头可以同时工作，速度可以达到8M pixels@15 fps。IPU包含两个显示端口，每个LCD控制器（DI module）控制一个显示端口，Display1可以支持1280x800的分辨率，24位，Display2可以支持800x600的分辨率，16位，两个LCD可以同时显示不同的内容。单个LCD端口可以达到1024x768@100fps，或720p（1280x720）@60fps。两个LCD端口的总速率达120MP/sec。

MX515的VPU模块是一个BIT处理器，BIT处理器内部有51Kbyte的内部Memory用来做高性能的视频解码，目前我们提供的WINCE6.0 R3 BSP和Android2.0 LINUX 2.6.28 BSP都可以支持所有的硬件解码格式。Android2.0里可以支持微软的WMV7/8格式；可以支持高清视频常用的mkv格式，支持mkv视频文件里封装各种视频编码格式：H264 BP/MP/HP、Xvid、Divx3/4/5/6、VC1 SP/MP/AP、MPEG4、RV8/9/10；可以支持rm和rmvb格式。WINCE6.0里面也可以支持rmvb、divx、wmv、avi、mp4、3gp等格式的720p播放。

MX515另外一个有特色的是加密模块，加密模块为客户想的非常周到，功能很丰富易用。安全模块主要由Secure JTAG、SAHARA V4、RTIC、SCC V2、SRTC、TrustZone等组成。RTIC是Run-Time Integrity Checker的缩写，主要是用来确保启动认证以及程序运行时内存中内容的完整性，防止未经授权的非法篡改，RTIC可以在系统启动时验证内存内容，并可以在程序执行过程中时刻验证内存的内容，可以有效地阻止黑客的入侵。如果在程序运行时，内存的内容和hash签名不能匹配，security monitor就会触发一个error，RTIC从硬件机制上保证了系统的安全性。

SAHARA是一个加密模块，是Symmetric/Asymmetric Hashing and Random Accelerator的缩写（对称/非对称哈希和随机数加速器）。这个模块是一个安全协处理器，可以用于蜂窝电话基带处理器或无线PDA产品中，主要功能就是实现块加密算法（AES,DES,3DES）,Hash算法（MD5,SHA-1,SHA-224,SHA-256）,流加密算法（ARC4），硬件随机数发生器。