AMR、ARM和MRM技術(shù)簡介

一、AMR簡介 

　　AMR（Audio/MODEM Riser，聲音/調(diào)制解調(diào)器插卡）是一套開放工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，它定義的擴(kuò)展卡可同時(shí)支持聲音及MODEM功能。采用這種設(shè)計(jì)，可有效降低成本，同時(shí)解決聲音與MODEM子系統(tǒng)目前在功能上的一些限制。 

　　人們其實(shí)早就想把MODEM子系統(tǒng)集成到主板上，但由于存在電磁干擾以及另一些不方便的因素，所以MODEM最重要的模擬I/O（編碼/譯碼器和DAA）電路暫時(shí)還不能直接焊到主板上。Intel公司之所以制訂這套AMR規(guī)則，很重要的一個(gè)目的就是解決這個(gè)問題，將模擬I/O電路轉(zhuǎn)移到單獨(dú)的插卡中，其他部件則留在主板上。 

　　另外，聲音子系統(tǒng)目前也不能十全十美地集成到主板，其信噪比仍然達(dá)不到要求。 

　　通過一個(gè)開放的、工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的插卡設(shè)計(jì)，系統(tǒng)廠商可采用標(biāo)準(zhǔn)或?qū)Ｓ貌宀郏脴O低的成本在主板上實(shí)現(xiàn)聲音和MODEM功能。由于具有更大的靈活性，主板上可集成更多的加速功能，這一切都要?dú)w功于AMR接口。 

　　一塊主板如果要支持AMR模塊，應(yīng)具備的基本條件包括以下幾點(diǎn)。 

■發(fā)熱:在任何工作模式下，AMR模塊的總功率均不得超過15瓦。 

■BIOS軟件:AMR聲音及MODEM子系統(tǒng)必須配備成一個(gè)與主板集成的子系統(tǒng)。AMR模塊制造商要負(fù)責(zé)開發(fā)全部驅(qū)動(dòng)程序及BIOS代碼，以支持這種配置，并對(duì)基于AMR架構(gòu)的子系統(tǒng)的硬件資源加以管理。 

■主板設(shè)計(jì)：對(duì)于ATX，MicroATX和NLX主板來說，AMR卡必須置入最外側(cè)的插槽。 

AMR接口的骨干是一個(gè)符合AC"97規(guī)格的AC鏈路，最多支持4個(gè)解碼芯片（以下簡稱codec）。 

■I/O分離：codec可分別做在不同的組件上（比如聲音解碼芯片做在主板上，而MODEM芯片則可做在AMR插卡上）。對(duì)應(yīng)的信號(hào)包括用于撥號(hào)監(jiān)視的傳統(tǒng)模擬I/O。 

■電源:支持PC立即供電管理信號(hào)，以及運(yùn)行AMR模塊支持電路所需的主電源。 

■可選/保留:為將來可能加入的功能預(yù)留的信號(hào)。 

　　基本的AMR架構(gòu)支持聲音及MODEM子系統(tǒng)的硬件加速。加速器位于預(yù)處理數(shù)據(jù)源與處理數(shù)據(jù)目的地之間，它直接從主內(nèi)存取得預(yù)先處理好的數(shù)據(jù)，再通過AC鏈路，將其直接傳遞給解碼芯片。 

　　正是由于硬件上的這種伸縮性，系統(tǒng)廠商可選擇將哪個(gè)控制器作為AC鏈路主控來使用。在可以預(yù)見的將來，越來越多的硬件設(shè)備會(huì)集成到一起，既能節(jié)約空間，也能降低成本。但這一切都要依賴業(yè)界通行的標(biāo)準(zhǔn)。由Intel制訂的AMR1.01規(guī)范只是邁出了一小步而已。在一些科幻小說中，已指出未來的CPU將是一個(gè)各種功能的大雜燴，同時(shí)具有MODEM、聲卡、內(nèi)存、顯卡等功能。但愿這不是一個(gè)遙遠(yuǎn)的夢(mèng)！ 

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二、ARM公司及產(chǎn)品簡介 

1.公司簡介 

　　ARM（Advanced RISC Machines）是微處理器行業(yè)的一家知名企業(yè)，設(shè)計(jì)了大量高性能、廉價(jià)、耗能低的RISC處理器、相關(guān)技術(shù)及軟件。技術(shù)具有性能高、成本低和能耗省的特點(diǎn)。適用于多種領(lǐng)域，比如嵌入控制、消費(fèi)/教育類多媒體、DSP和移動(dòng)式應(yīng)用等。ARM將其技術(shù)授權(quán)給世界上許多著名的半導(dǎo)體、軟件和OEM廠商，每個(gè)廠商得到的都是一套獨(dú)一無二的ARM相關(guān)技術(shù)及服務(wù)。利用這種合伙關(guān)系，ARM很快成為許多全球性RISC標(biāo)準(zhǔn)的締造者。 

　　目前，總共有30家半導(dǎo)體公司與ARM簽訂了硬件技術(shù)使用許可協(xié)議，其中包括Intel、IBM、LG半導(dǎo)體、NEC、SONY、菲利浦和國民半導(dǎo)體這樣的大公司。至于軟件系統(tǒng)的合伙人，則包括微軟、升陽和MRI等一系列知名公司。 

　　ARM架構(gòu)是面向低預(yù)算市場設(shè)計(jì)的第一款RISC微處理器。 

2.產(chǎn)品介紹 

　　ARM提供一系列內(nèi)核、體系擴(kuò)展、微處理器和系統(tǒng)芯片方案。由于所有產(chǎn)品均采用一個(gè)通用的軟件體系，所以相同的軟件可在所有產(chǎn)品中運(yùn)行（理論上如此）。典型的產(chǎn)品如下。 

①CPU內(nèi)核  

■ ARM7：小型、快速、低能耗、集成式RISC內(nèi)核，用于移動(dòng)通信。 

■ ARM7TDMI(Thumb):這是公司授權(quán)用戶最多的一項(xiàng)產(chǎn)品，將ARM7指令集同Thumb擴(kuò)展組合在一起，以減少內(nèi)存容量和系統(tǒng)成本。同時(shí)，它還利用嵌入式ICE 調(diào)試技術(shù)來簡化系統(tǒng)設(shè)計(jì)，并用一個(gè)DSP增強(qiáng)擴(kuò)展來改進(jìn)性能。該產(chǎn)品的典型用途是數(shù)字蜂窩電話和硬盤驅(qū)動(dòng)器。 

■ ARM9TDMI:采用5階段管道化ARM9內(nèi)核，同時(shí)配備Thumb擴(kuò)展、調(diào)試和Harvard總線。在生產(chǎn)工藝相同的情況下，性能可達(dá)ARM7TDMI的兩倍之多。常用于連網(wǎng)和頂置盒。 

②體系擴(kuò)展  

■ Thumb:以16位系統(tǒng)的成本，提供32位RISC性能，特別注意的是它所需的內(nèi)存容量非常小。 

③嵌入式ICE調(diào)試 

由于集成了類似于ICE的CPU內(nèi)核調(diào)試技術(shù)，所以原型設(shè)計(jì)和系統(tǒng)芯片的調(diào)試得到了極大的簡化。 

④微處理器  

■ ARM710系列，包括ARM710、ARM710T、ARM720T和ARM740T:低價(jià)、低能耗、封裝式常規(guī)系統(tǒng)微型處理器，配有高速緩存（Cache）、內(nèi)存管理、寫緩沖和JTAG。廣泛應(yīng)用于手持式計(jì)算、數(shù)據(jù)通信和消費(fèi)類多媒體。 

■ ARM940T、920T系列:低價(jià)、低能耗、高性能系統(tǒng)微處理器，配有Cache、內(nèi)存管理和寫緩沖。應(yīng)用于高級(jí)引擎管理、保安系統(tǒng)、頂置盒、便攜計(jì)算機(jī)和高檔打印機(jī)。 

■ StrongARM:性能很高、同時(shí)滿足常規(guī)應(yīng)用需要的一種微處理器技術(shù)，與DEC聯(lián)合研制，后來授權(quán)給Intel。SA110處理器、SA1100 PDA系統(tǒng)芯片和SA1500多媒體處理器芯片均采用了這一技術(shù)。 

■ ARM7500和ARM7500FE:高度集成的單芯片RISC計(jì)算機(jī)，基于一個(gè)緩存式ARM7 32位內(nèi)核，擁有內(nèi)存和I/O控制器、3個(gè)DMA通道、片上視頻控制器和調(diào)色板以及立體聲端口;ARM7500FE則增加了一個(gè)浮點(diǎn)運(yùn)算單元以及對(duì)EDO DRAM的支持。特別適合電視頂置盒和網(wǎng)絡(luò)計(jì)算機(jī)（NC）。 

3.授權(quán)產(chǎn)品 

　　下列產(chǎn)品均被授權(quán)采用ARM技術(shù)，注意它們只是世界上眾多ARM授權(quán)產(chǎn)品中的一小部分而已。 

①手持計(jì)算:內(nèi)置OCR和紅外線通信功能的個(gè)人數(shù)字助理（PDA）筆，Psion Series 5手持式PC，HP CapShare 910信息機(jī)等。 

②便攜技術(shù):Hagenuk數(shù)字電話，松下G450 GSM移動(dòng)電話 

③網(wǎng)絡(luò)計(jì)算機(jī)和Web TV:Corel計(jì)算機(jī)公司的Linux NetWinder平臺(tái) 

④連網(wǎng)產(chǎn)品:Ericsson Mobile Office DC 23 (v4) 用于連手機(jī)的PC卡接口 

⑤消費(fèi)類多媒體:RCA Thomson DSS電視機(jī)頂置盒 

⑥嵌入產(chǎn)品:Gemplus智能卡 

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三、多分辨率織網(wǎng)(MRM)技術(shù)概覽 

資料來源:Intel結(jié)構(gòu)實(shí)驗(yàn)室（IAL）。 

1.前言 

　　一個(gè)3D多邊形織網(wǎng)由一系列三角形構(gòu)成，這些三角形形成了3D物體的表面。三角形數(shù)量越多，3D模型就越光滑。"高分辨率"或"高頂點(diǎn)分辨率"就是指一些非常細(xì)膩的3D模型。 

　　盡管高分辨率模型在視覺上很吸引人，但眾所周知，也需要更多的資源來存儲(chǔ)和渲染。為了在畫質(zhì)和性能上取得一個(gè)理想的平衡，通常為遠(yuǎn)距離或快速運(yùn)行的物體創(chuàng)建一個(gè)固定的低分辨率版本，同時(shí)為近距離觀看或特寫鏡頭創(chuàng)建一個(gè)獨(dú)立的高分辨率版本。但對(duì)固定分辨率模型來說，一個(gè)不好的后遺癥是：在不同的固定分辨率之間切換時(shí)，會(huì)產(chǎn)生"突變"的感覺。 

　　Intel的"多分辨率織網(wǎng)"（Multi-Resolution Mesh，MRM）方案為我們提供了一個(gè)解決方案。MRM僅由一個(gè)頂點(diǎn)非常多的模型構(gòu)成，另加一系列指令，允許一次刪除或替換一個(gè)頂點(diǎn)。通過MRM，無論在創(chuàng)作還是實(shí)際運(yùn)行時(shí)期，都可方便更改3D物體的分辨率。由于分辨率的變化非常微小，所以在一個(gè)動(dòng)態(tài)的3D虛擬世界中，實(shí)際根本不可能注意到其間的區(qū)別。 

2.優(yōu)點(diǎn) 

　　Intel MRM有效解決了固定分辨率存在的問題：  

■ 即使在低分辨率下，MRM也能達(dá)到非常好的畫質(zhì)。 

■ MRM能極大節(jié)省存儲(chǔ)空間和I/O流量。盡管在相同分辨率下，MRM模型的數(shù)據(jù)量約為固定分辨率模型的兩倍，但同一個(gè)MRM模型可替代傳統(tǒng)的多個(gè)固定分辨率模型，節(jié)約更多的內(nèi)存。 

■ 實(shí)際運(yùn)行時(shí)，MRM允許分辨率平滑轉(zhuǎn)變,這樣能避免產(chǎn)生明顯的視覺突變。 

■ MRM允許我們對(duì)3D模型的分辨率加以動(dòng)態(tài)控制。要么令其自動(dòng)進(jìn)行，根據(jù)顯示引擎中編好碼的算法；要么根據(jù)用戶命令。