MIPI联盟定义了一套接口标准,把移动设备内部的接口如摄像头、显示屏、基带、射频接口等标准化,从而增加设计灵活性,同时降低成本、设计复杂度、功耗和EMI。
未来的产品都将朝着移动的方向发展,例如智能手机、数码相机、摄像机、平板电脑、媒体播放器、游戏机等,这些产品需要能执行多任务,包括处理多个不同的传感器如麦克风、图像传感器、磁罗盘、三轴加速度计和精细的触摸屏等,它们也要能够扑捉、处理及播放高清晰度的音频、视频和图像,能通过WiFi或者2G/3G/4G网络上网冲浪,以及能够支持GPS导航和移动定位服务(LBS)。
当然每种产品各有不同。为了更好地说明问题,我们假设这样一个常见的由电池供电的系统(移动设备),它包括一个应用处理器、一些存储器、数字摄像头和麦克风等传感器、显示屏和扬声器等输出设备、一个基带芯片和一个射频(RF)芯片。在一些情况下,除了像传感器和输出设备等外围设备外,许多这些功能模块可能会被集成到一个SoC中,要不就是用一个或多个SoC以增加现有应用处理器的能力。无论怎样,终这个产品都需要用到某种芯片与芯片、传感器与芯片以及芯片与显示器之间的通信机制。
当许多人听到和硅片有关的IP时,他们的条件反射就是:它应该是像微处理器(ARM、MIPS)或者数字信号处理器(DSP)内核一样酷的东西。然而除了这些重要的内核外,奋战在线的设计工程师们知道,构建他们SoC非常重要的IP中,其实很多是用来实现接口应用的。
随着时间的推移,涌现出了许许多多的接口标准,例如UART协议、I2C、I2S、SPI、SDIO等,同时也出现了各种与摄像头传感器和显示器相关的并行接口,多种不同的接口标准导致了设计时的混乱。移动设备的设计人员在设计某个功能系统时,可能得处理多达五种相互有冲突的专用物理层接口。
多种不同的标准不利于设备接口的互联互通,也限制了产品开发者的选择。例如有时无法用一个更便宜的传感器来替代现有的,因为两者常常是基于不同的接口标准。
至于并行接口,通常摄像头传感器要涉及10路以上信号,而显示器则涉及到多达20路甚至更多,这么多路信号可能导致传输拥塞。另外并行连接器的费用、大小、重量都得考虑;还有一个是可靠性,因为每个信号和节点都可能是导致故障的原因。另外,随着技术的发展,硅片正不断缩小,也就意味着移动设备的芯片会被封装得越来越轻小,而这样的封装会用到的输入输出引脚更少,使得并行接口更缺乏吸引力。