因?yàn)橛辛怂?手機(jī)變得越來(lái)越智能
得益于硬件的不斷發(fā)展，如今智能手機(jī)里集成的傳感器越來(lái)越多，使得許多廠商將目光聚焦在智能終端的方向發(fā)展上。之所以現(xiàn)在的手機(jī)可以變得越來(lái)越智能，主要是因?yàn)楝F(xiàn)在智能手機(jī)身上充滿了各種各樣的傳感器。傳感器收集感應(yīng)到的信息，交給手機(jī)的“大腦部分”SoC中處理。而在SoC中，負(fù)責(zé)處理各種傳感器信息的部分，并不是我們熟悉的CPU、GPU，而是一個(gè)叫“DSP”的模塊負(fù)責(zé)管理。那么這個(gè)并不被經(jīng)常提及的部分，究竟是怎樣做到使手機(jī)變得越來(lái)越智能的呢?
什么是DSP？
DSP(數(shù)字信號(hào)處理器)：DSP即數(shù)字信號(hào)處理器，是手機(jī)芯片里一個(gè)專門負(fù)責(zé)處理數(shù)字信號(hào)運(yùn)算的微處理器。主要應(yīng)用在實(shí)時(shí)快速地實(shí)現(xiàn)各種數(shù)字信號(hào)處理算法。早期在手機(jī)中主要應(yīng)用與即時(shí)語(yǔ)音和音頻的信息處理。智能手機(jī)的功能變得越來(lái)越多，只靠CPU的運(yùn)算會(huì)拖累手機(jī)其它方面的運(yùn)算，因此DSP的出現(xiàn)則為CPU分憂解難。這就是DSP的作用。
DSP為什么能使手機(jī)越來(lái)越智能？
早期的DSP的設(shè)計(jì)主要用于對(duì)語(yǔ)音的處理，可以保證雙方在同時(shí)講話時(shí)不會(huì)有延遲。隨著科技不斷的發(fā)展，手機(jī)被賦予所需要承載的外部連接的功能越來(lái)越多，使得DSP功能的重要性也越來(lái)越強(qiáng)，促使了DSP的發(fā)展。在現(xiàn)階段，DSP可以做到對(duì)一個(gè)指令同時(shí)處理大量數(shù)據(jù)，可以實(shí)時(shí)改善視頻的畫質(zhì)，或?qū)θ讉鞲衅鲾?shù)據(jù)融合處理。
舉個(gè)例子：手機(jī)想要變得越來(lái)越智能，就像一個(gè)有感覺會(huì)思考的人。各種傳感器就像手機(jī)的五官、四肢，用來(lái)判斷手機(jī)對(duì)于外界的感應(yīng)，DSP就像中樞神經(jīng)系統(tǒng)，接受傳感器的傳入信息，經(jīng)它整合加工后成為按照預(yù)設(shè)的指令傳出，或者儲(chǔ)存在系統(tǒng)內(nèi)成為學(xué)習(xí)、記憶的神經(jīng)基礎(chǔ)。
每個(gè)傳感器都有自己固定的功能和局限，單個(gè)的傳感器收集到的信息無(wú)法提供完整的結(jié)果，所以現(xiàn)在的DSP所需要做的就是綜合這些傳感器的數(shù)據(jù)進(jìn)行整合分析，得到你此刻狀態(tài)的判斷結(jié)果。比如手機(jī)可以感應(yīng)到你正在爬山，并且知道你在爬的山叫做泰山，你從山腳下爬到山頂歷時(shí)多久，消耗了身體多少能量。在爬山結(jié)束后，還可以檢測(cè)到你的血氧、心率，以便對(duì)你整個(gè)狀態(tài)做出更詳細(xì)全面的判斷。
現(xiàn)今DSP中其它的黑科技
對(duì)于一顆SoC，我們一般將更多的關(guān)注集中在CPU、GPU、ISP這些部分，忽略了DSP的重要性。在目前智能手機(jī)功能的實(shí)現(xiàn)上，DSP可以執(zhí)行一些特定的任務(wù)，比CPU的執(zhí)行效率要高，并且功耗更低。提到DSP的黑科技，就不得不提驍龍820上集成的Hexagon680 DSP。這顆DSP采用全新的Hexagon架構(gòu)，集成了HVX(向量擴(kuò)展)以及低功率島。
在全新的Hexagon架構(gòu)上，向量擴(kuò)展主要面向先進(jìn)成像和計(jì)算機(jī)視覺的DSP擴(kuò)展，在與Spectra ISP結(jié)合時(shí)，可以獲得更多差異化的功能，這也是智能手機(jī)同質(zhì)化階段最需要解決的部分。在拍照或視頻時(shí)，DSP檢測(cè)到畫面暗部區(qū)域時(shí)，會(huì)自動(dòng)將這部分區(qū)域增加亮度，相比以往的HDR能帶來(lái)更好的效果。并且支持視頻的實(shí)時(shí)美化。處理速度增加了3倍，功耗卻僅有之前的10%。
另外，我們都知道，目前擺在智能手機(jī)面前最大的問題，不是手機(jī)性能不夠強(qiáng)，而是沒有足夠先進(jìn)的電池工藝保證續(xù)航。如果手機(jī)CPU一直處于不斷的待機(jī)運(yùn)算，對(duì)手機(jī)的功耗負(fù)擔(dān)太重。此前使用中的解決方案是DSP與軟件相互結(jié)合的方式，而在Hexagon中還有一個(gè)完全獨(dú)立的DSP，基于低功率島進(jìn)行傳感器的信息處理，其它不需要工作的芯片可以完全關(guān)閉，避免浪費(fèi)功耗。
總結(jié)：
處于物聯(lián)網(wǎng)時(shí)代的元年，手機(jī)在未來(lái)一定會(huì)承載起更多的功能，變得越來(lái)越智能。隨著硬件的提高，傳感器變得越來(lái)越復(fù)雜，信息融合整理的需求越來(lái)越高，各種DSP也變得更加重要，并且?guī)?lái)更多其它方面的功能。而且在最重要的續(xù)航方面，DSP可以充分的解放CPU和GPU的運(yùn)算工作，在性能與功耗之間達(dá)到平衡。在未來(lái)，智能終端的發(fā)展前景我們十分看好。