智慧型電視硬體需求 - 高清智能電視設(shè)計需求探討

　　智慧型電視硬體需求

　　以傳統(tǒng)數(shù)位視訊為基礎(chǔ)的消費電子產(chǎn)品與下一代智慧型電視間的差異，在于需要使用軟體和硬體來統(tǒng)一多媒體的檢視、相關(guān)應(yīng)用程式和網(wǎng)路瀏覽。成功的關(guān)鍵是能提供一個不會出錯、不會中斷的使用者介面，以及具一致性的使用環(huán)境。下一代智慧型電視必須能有與PC/MAC相似的執(zhí)行效能，但又要有消費性產(chǎn)品的可靠度與易用性。

　　要建置一個下一代智慧型電視平臺，需從現(xiàn)今使用的典型智慧型/數(shù)位電視平臺開始。

　　現(xiàn)今的基礎(chǔ)架構(gòu)必須予以修改，才能因應(yīng)下一代的效能與連接性需求。

　　除了所要求的效能範圍外，下一代智慧型電視與傳統(tǒng)DTV硬體需求之間還有其他的差異。硬體─不管是透過塬始單一/多核心處理器或利用輔助硬體─都必須能提供完美的使用者體驗和可靠的連接性，其中包括：

　　* 相同或不同視訊內(nèi)容的即時顯示錄影

　　* 在螢?zāi)簧贤瑫r顯示多重視訊串流

　　* 反應(yīng)快速的網(wǎng)頁瀏覽

　　* 完美的Flash Player 10效能

　　* 快速應(yīng)用程式啟動─優(yōu)異的Java效能

　　* 可儲存Context（情境），讓使用者能在應(yīng)用程式間來回移動

　　* 為UI提供快速的3D繪圖執(zhí)行

　　* 快速開機

　　* 低功耗待機模式

　　* 支援數(shù)位家庭中所有的連接標準，包括802.11有線/無線網(wǎng)路、HDMI、USB和既有的視訊標準

　　CPU 在前一代產(chǎn)品中，CPU通常執(zhí)行一個小型作業(yè)系統(tǒng)，并主要用來管理2D UI、產(chǎn)生螢?zāi)划嬅?、并處理‘輕載’作業(yè)。

　　在下一代平臺中，CPU會執(zhí)行功能更豐富的Android OS、Java VM、多個應(yīng)用程式開發(fā)庫、應(yīng)用程式架構(gòu)、以及數(shù)個預(yù)設(shè)的應(yīng)用程式。此平臺必須支援一個類似Chrome的瀏覽器、多個特定為TV使用者體驗設(shè)計的應(yīng)用程式。所有這些都會為主處理器帶來大量的工作負載，因此有可能需要用到繪圖處理、轉(zhuǎn)碼、和編解碼器等硬體加速器。

　　傳統(tǒng)DTV和下一代產(chǎn)品間的另一個差異在于，CPU工作負載具有顯著的動態(tài)和變異特性。

　　傳統(tǒng)DTV是專為較固定效能需求所設(shè)計，它的工作負載變化不大。軟體是由製造商決定，因此平臺的工作負載範圍能妥善規(guī)劃，并選用適當?shù)奶幚砥?、記憶體、和額外元件。系統(tǒng)工作負載的最糟狀況是與DTV有限的功能有關(guān)，通常會發(fā)生在處理2D UI，因為它的功能有限，因此除了DTV的主要工作外，只能啟動或看見一部分的UI。

　　下一代平臺則具備更寬廣的系統(tǒng)效能需求。CPU工作負載的最糟狀況會發(fā)生在當使用者在觀賞網(wǎng)際網(wǎng)路串流視訊時，但此平臺并沒有塬生的硬體解碼器，而需要用到CPU執(zhí)行軟體解碼。與此同時，使用者可能還會看廣播電視和/或執(zhí)行Java應(yīng)用程式，或甚至進行與遠方使用者之間的雙向通訊。這顯示出新一代平臺的工作負載有許多的不可預(yù)測性。Android作業(yè)系統(tǒng)基本上是遵循POSIX，并支援多核心、多執(zhí)行緒應(yīng)用程式。Android同時也支援對稱多重處理（SMP），可讓智慧型電視平臺充分發(fā)揮處理器核心的多執(zhí)行緒、SMP效能。

　　這是半導(dǎo)體供應(yīng)商和OEM業(yè)者的主要設(shè)計考量。多變的工作負載和多種具視訊功能的網(wǎng)路應(yīng)用程式，會需要更高的整體系統(tǒng)效能需求。因此，選用一個能完全支援多執(zhí)行緒應(yīng)用程式和SMP配置的處理器架構(gòu)，是非常重要的關(guān)鍵。

　　GoogleTV中有兩款鎖定低階功能的產(chǎn)品，它們能處理UI需求，但僅具處理同步多媒體串流、同步應(yīng)用程式和網(wǎng)路瀏覽的有限功能。這意味著，平臺/半導(dǎo)體設(shè)計人員必須選擇具擴充性的處理器架構(gòu)，并能與其他多種元件整合，以滿足連接性、繪圖、多媒體解碼/轉(zhuǎn)碼的需求。

　　從一個能提供完美使用者體驗和有限同步功能的入門級平臺來看，半導(dǎo)體廠商應(yīng)考慮採用執(zhí)行速度為1 GHz的超純量單核心處理器，或800MHz的雙核心多執(zhí)行緒處理器。CPU應(yīng)包含一個執(zhí)行速度至少為處理器時脈速度一半的浮點運算單元（FPU）。此外，我們也建議採用32KB L1指令和資料快取、最小32-entry TLB（建議用64）、和256KB L2快取。

　　另一方面，對于一個能提供完美使用者體驗、平行視訊串流、應(yīng)用程式執(zhí)行和網(wǎng)路瀏覽的高階平臺，我們則建議至少採用速度為1 GHz或以上的雙核心超純量處理器。此處理器應(yīng)包含一個執(zhí)行速度為處理器時脈速度一半的FPU、32KB L1指令和資料快取、以及64 entry TLB。同時，每個CPU應(yīng)要有256KB L2快取 （也就是說，雙核心SoC需要512KB）。

　　繪圖 要支援下一代Android智慧型電視，開發(fā)人員必須建置符合OpenGL ES 2.0規(guī)範的3D繪圖引擎。OpenGL ES 2.0繪圖引擎必須能提供豐富的3D使用者介面、網(wǎng)際網(wǎng)路瀏覽、Adobe Flash Player 10.x、Flash-based 3D游戲和Alpha混合。