Texas Instruments OMAP (Open Multimedia Application Platform) este o familie de System-on-Chip (SoC) pentru utilizarea în dispozitivele multimedia portabile dezvoltate de Texas Instruments . OMAP-urile conțin un nucleu de procesor ARM de uz general și unul sau mai mulți coprocesoare specializate. Primele versiuni ale OMAP au conținut, de regulă, un procesor de semnal digital din familia TMS320.
Familia OMAP este formată din trei grupuri, grupate după performanță și scop:
Există 2 canale de distribuție și nu toate produsele sunt disponibile în ambele canale. Familia OMAP a apărut în colaborare cu producătorii de telefoane mobile, astfel că principalul canal de distribuție este vânzările directe către astfel de producători. Produsele concepute pentru a satisface cerințele în creștere ale telefoanelor mobile sunt suficient de flexibile și puternice pentru a fi vândute printr-un canal de catalog mai puțin specializat; unele dispozitive OMAP 1 și multe dispozitive OMAP 3 au modele alternative de catalog. Dispozitivele care sunt considerate învechite de către producătorii de telefoane mobile pot fi revendicate prin canalul de catalog.
Recent, canalul de catalog a primit din ce în ce mai multă atenție, deoarece OMAP35x și OMAP-L13x sunt oferite pentru utilizare în diverse dispozitive care necesită procesoare de înaltă performanță și eficiente din punct de vedere energetic.
Inițial concepute ca procesoare de aplicații în smartphone -uri , suficient de puternice pentru a rula sub sisteme de operare precum Linux , Android sau Symbian , care acceptă conexiunea la PC și aplicațiile audio-video.
OMAP 1Familia OMAP 1 a fost creată cu nucleul ARM modificat de la TI , care a fost înlocuit ulterior cu nucleul standard ARM926. Familia era formată din multe modele care diferă prin tehnologia de producție (130 nm cu excepția seriei OMAP171x), nucleu de procesor, set de periferice și canal de distribuție (direct către producătorii de telefoane mobile sau printr-un catalog). În martie 2009, familia OMAP1710 era încă disponibilă producătorilor de telefoane.
Printre produsele care folosesc OMAP 1 se numără sute de modele de telefoane mobile și Nokia 770 Internet Tablet .
Aceste dispozitive au fost furnizate numai producătorilor de telefoane. Folosit la telefoane și tablete.
A treia generație - OMAP 3 [1] este împărțită în 3 grupuri: OMAP34x, OMAP35x și OMAP36x. OMAP34x și OMAP36x sunt vândute direct producătorilor majori de telefoane. OMAP35x este o variantă de catalog a OMAP34x. OMAP36x - versiune de 45 nm cu viteza de ceas crescută de 65 nm OMAP34x. [2]
În modelele OMAP 3 mai vechi, procesarea video utilizează o parte împrumutată de la produsele DaVinci , care sunt un C64x + DSP, o unitate de procesare video și un nucleu ARM9 sau ARM Cortex-A8 [3] .
Tabelul de mai jos nu indică, dar toate OMAP3 conțin o astfel de unitate de procesare video (IVA2 - Image, Video, Audio Accelerator). Dar capacitățile acestui bloc în diferite modele sunt diferite. Majoritatea dispozitivelor acceptă camere de 12 megapixeli, dar unele acceptă doar camere de 5 sau 3 megapixeli. Unele acceptă videoclipuri HD 720p.
| Model | Proces tehnologic | Set de instrucțiuni CPU | CPU | GPU | Folosit în dispozitive |
|---|---|---|---|---|---|
| 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 on Module , 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 Negru , LG Optimus luminos L-07C , LG-LU3000 Optimus Mach, Panasonic P-07C , Panasonic Sweety 003P, Samsung Galaxy S scLCD (GT-i9003) 3630-1200: Motorola Droid 2 Global |
A patra generație - OMAP 4430, 4460 (denumit anterior 4440), [8] și 4470 conțin ARM Cortex-A9 dual-core . De asemenea, în întreaga familie OMAP 44XX sunt incluse două nuclee ARM Cortex-M3 care rulează la 266 MHz, descarcând nuclee A9 pentru sarcini care nu necesită performanțe ridicate, permițându-vă să obțineți o eficiență energetică ridicată. [9] [10] [11] 4430 și 4460 conțin un GPU PowerVR SGX540 care rulează la 304 sau, respectiv, 384 MHz (pentru comparație, SGX540 era de obicei tactat la 200 MHz în versiunile anterioare), făcându-l teoretic mult mai rapid. [12] 4470 conține un GPU PowerVR SGX544 care acceptă DirectX 9, ceea ce îi permite să fie utilizat în Windows 8 ca un nucleu grafic 2D dedicat de la Vivante pentru a crește eficiența energetică până la 50..90%% [13] . Toate OMAP 4 conțin un accelerator media hardware IVA3 cu un DSP programabil care vă permite să codificați/decodați videoclipuri Full HD 1080p. [14] [15] [16] [17] [18] OMAP 4 folosește nuclee ARM- Cortex A9 cu o unitate de procesare SIMD (cunoscută și sub numele de NEON), care poate crește semnificativ performanța, în unele cazuri depășind Nvidia Tegra 2 Cortex -A9 cu bloc de procesare a numerelor reale non-vectorale. [19] De asemenea, folosește un controler de memorie LPDDR2 cu două canale, comparabil cu un controler Nvidia Tegra 2 cu un singur canal.
| Model | Proces tehnologic | Set de instrucțiuni CPU | CPU | GPU | Controler de memorie | Disponibilitate | Folosit în dispozitive |
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| OMAP4430 [20] | 45 nm | ARMv7 | ARM Cortex-A9 MPCore dual-core de 1 GHz cu multiprocesare simetrică (SMP) | PowerVR SGX540 @ 304 MHz | Controler LPDDR2 cu două canale | T1 2011 | Samsung Galaxy Tab 2 7.0 p3100 , sistem phyCORE-OMAP4430 pe modul , PandaBoard , RIM BlackBerry Playbook [21] , LG Optimus 3D P920 , Motorola ATRIX 2 , Motorola Droid/Milestone 3 , Motorola Droid Bionic , Toshiba AT200 Arrow Excite L , Fujitsu Arrow F-01D , Fujitsu Arrows Z ISW11F , Kindle Fire , Tableta Nook , Panasonic 101P, Panasonic Eluga (dL1), Sharp 102SH, Archos 101(Gen 9), Archos 80(Gen 9), Motorola Droid RAZR [22] , SmartQ Ten3 T15, SmartQ S7, SmartQ K7, Amazon Kindle Fire (a doua generație), 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 | Controler LPDDR2 cu două canale | Q4 2011 | Galaxy Nexus , Archos 101 Turbo (Gen 9), Archos 80 Turbo (Gen 9), Sharp 104SH, Variscite VAR-SOM-OM44 Sistem pe 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 + nucleu grafic 2D dedicat [13] | Controler LPDDR2 cu două canale, 466 MHz | T2 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 . |
A cincea generație de OMAP se bazează pe un procesor ARM Cortex-A15 dual-core cu două nuclee ARM Cortex-M4 suplimentare , scutind nucleele A15 de sarcini care nu necesită performanțe de calcul ridicate, ceea ce contribuie la creșterea eficienței energetice, două PowerVR . Miezuri grafice SGX544MP și un accelerator grafic 2D dedicat de la Vivante [13] , subsistem de afișare multicanal și procesor de semnal digital. [23] Aceștia acceptă camere 3D HD față de 20 și, respectiv, 24 de megapixeli. De asemenea, acceptă până la 8 gigaocteți de memorie DDR3 cu două canale, patru afișaje 3D, 3D HDMI versiunea 1.4, 3 porturi USB 2.0 și SATA 2.0.
| Model | Proces tehnologic | Set de instrucțiuni CPU | CPU | GPU | Controler de memorie | Disponibilitate | Folosit în dispozitive |
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| OMAP5430 | 28 nm | ARMv7 | ARM Cortex-A15 dual-core de 2 GHz | PowerVR SGX544MP dual-core + nucleu grafic 2D dedicat [13] | Pachet de controler cu două canale pe pachetul LPDDR2 | T3 2012 | Archos G11 (este necesară confirmarea) |
| OMAP5432 | 28 nm | ARMv7 | ARM Cortex-A15 dual-core de 2 GHz | PowerVR SGX544MP dual-core + nucleu grafic 2D dedicat [13] | Controler DDR3 Dual Channel | T3 2012 | Sistem pe modul Variscite VAR-SOM-OM54 |
Aceste produse sunt vândute exclusiv producătorilor de dispozitive mobile. Acestea sunt concepute ca cipuri foarte integrate, cu costuri reduse pentru dispozitivele de consum. Seria OMAP-DM este concepută pentru a fi utilizată ca co-procesor media digital pentru dispozitive mobile cu camere foto digitale de înaltă definiție și camere video.
Vândut numai producătorilor de telefoane. Sunt soluții foarte integrate și sunt concepute pentru a fi utilizate în telefoane mobile cu costuri foarte mici.
TI definește următoarele domenii principale de aplicare pentru procesoarele OMAP-L1x:
Luați în considerare ce face ca aceste produse să fie atractive pentru aceste zone.
Pentru succesul comercial al unui produs pe piața portabilă, următorii factori sunt cei mai importanți:
Subsistemul ARM este format din următoarele componente:
Procesorul ARM926EJ-S este destinat aplicațiilor multi-tasking în care gestionarea eficientă a memoriei, eficiența ridicată și consumul redus de energie sunt esențiale.
Caracteristicile suplimentare ale procesorului sunt indicate prin sufixele E, J și S din numele său. Sufixul E indică prezența automată a funcțiilor T, D, M, I. Să luăm în considerare aceste funcții mai detaliat:
Sufixul T indică faptul că procesorul acceptă setul de instrucțiuni Thumb. Inițial, sistemul de instrucțiuni ARM conținea doar instrucțiuni pe 32 de biți. Programele pregătite pentru setul de instrucțiuni pe 32 de biți necesită o cantitate semnificativă de memorie, care, la rândul său, crește costul total al sistemului, deoarece memoria flash este una dintre cele mai scumpe componente ale sale. Tehnologia Thumb oferă următoarea soluție - cele mai frecvent utilizate sunt selectate din întregul set de instrucțiuni pe 32 de biți și recodate în coduri de 16 biți. Când o astfel de instrucțiune este preluată, hardware-ul restabilește codul adevărat de 32 de biți, care este executat de procesor. Programatorul are capacitatea de a comuta procesorul între seturile ARM și Thumb folosind instrucțiunea BX. Astfel, este posibil să găsim un compromis între dimensiunea codului și performanță prin pregătirea fragmentelor critice pentru dimensiune în codul Thumb și a celor critice pentru performanță în codurile ARM. Această abordare oferă o densitate de cod foarte mare. TI estimează că dimensiunea codului este redusă cu 35% atunci când se utilizează setul Thumb, comparativ cu programele care utilizează numai setul de instrucțiuni ARM. Aceasta oferă o performanță cu aproximativ 60% mai bună decât un sistem care rulează un procesor echivalent pe 32 de biți cu memorie de 16 biți.
Sufixul D indică faptul că portul JTAG poate fi utilizat pentru depanarea sistemului.
Sufixul M indică prezența unui multiplicator încorporat (MAC) care implementează operația de „multiplicare/acumulare” într-un singur ciclu.
Sufixul I indică prezența unui emulator încorporat în circuit (în acest caz, EmbeddedICE-RT TM ) pentru depanare în timp real.
Funcția E indică prezența unor instrucțiuni suplimentare în setul de instrucțiuni care extind capacitățile aritmetice ale procesorului.
Sufixul J indică suportul pentru instrucțiuni Java. Tehnologia Jazelle, utilizată într-un număr de procesoare ARM, este concepută pentru aplicații care acceptă limbajul de programare Java. Această tehnologie permite procesorului ARM să execute cod Java în hardware. În acest caz, pe lângă cele două seturi de instrucțiuni ARM și Thumb, se adaugă un al treilea set de instrucțiuni - Java, care este activat în noul mod Java. Astfel, dezvoltatorii sunt capabili să utilizeze eficient aplicațiile Java, inclusiv sistemele de operare și codul aplicației, pe un singur procesor.
Și, în sfârșit, sufixul S indică faptul că acest produs folosește o versiune sintetizată, adică furnizată producătorului de cip sub formă de cod sursă care necesită compilare (sinteză). Spre deosebire de cele sintetizate, versiunile fixe au o topologie dată (fixă), care este transferată de producător pe cip fără modificări.
Durata extinsă a bateriei pentru produsele portabile este un mare plus din punctul de vedere al consumatorului. Există, de asemenea, dispozitive cu o anumită limită de consum de energie, cum ar fi produsele alimentate prin USB sau electronicele alimentate cu baterii auto.
Procesoarele OMAP-L1x implementează tehnologii avansate pentru a minimiza consumul de energie în modul activ, și anume:
TI își susține produsele cu o suită de instrumente de dezvoltare software și hardware. Setul de pornire cu virgulă mobilă OMAP-L137/TMS320C6747 este o platformă cu costuri reduse concepută pentru a accelera dezvoltarea aplicațiilor bazate pe procesoarele de aplicații OMAP-L137 și procesoarele de semnal TMS320C674x (TMS320C6747, TMS320C6745 și TMS320C).
Partea hardware este o placă TMDXOSKL137BET , dezvoltată împreună cu Spectrum Digital, care se conectează la un computer personal printr-un port USB.
Software-ul include setul de instrumente eXpressDSP TM , și anume: puternicul Code Composer Studio TM IDE, un nucleu scalabil în timp real (DSP/BIOS TM ) și algoritmi compatibili cu eXpressDSP (scriși în conformitate cu standardul eXpressDSP Algorithm Interface).
Hawkboard folosește OMAP-L138
Procesoarele OMAP L-1x sunt doar de catalog și au rădăcini tehnologice diferite față de alte procesoare OMAP. În loc să provină direct de la linia de cipuri pentru telefonul mobil, acestea se bazează pe familia de procesoare de semnal digital DaVinci, orientată spre procesarea video, eliminând unele dintre funcționalitățile necesare procesării video, utilizând în același timp periferice DaVinci modernizate. O caracteristică demnă de remarcat este utilizarea de către DSP a aritmeticii în virgulă mobilă în locul celei mai comune aritmetici în virgulă fixă.
Multe telefoane mobile folosesc SoC-uri OMAP, inclusiv Nokia N90, N91, N92, N95, N82, E61, E62, E63, E90, N800, N810 și N900 , tablete de internet, Motorola Droid , Droid X și Droid 2 . Palm Pre , Pandora , Touch Book folosesc și OMAP SoC (și anume OMAP3430). Motorola RAZR XT910/XT912, DROID RAZR MAXX folosesc OMAP4430. Alții care folosesc OMAP SoC sunt Sony Ericsson Satio, Sony Ericsson Vivaz, Samsung Omnia HD , B&N Nook ( Color , HD / HD+ , Tablet , Simple Touch ), Kindle Fire , unele tablete Archos (cum ar fi Archos 80 gen 9 și Archos 101 gen 9), ochelari inteligenți Google Glass .
SoC-urile OMAP sunt, de asemenea, folosite în unele plăci de hobby și prototip, cum ar fi Beagle Board , Panda Board și Hawk Board .