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)標準，它定義的擴展卡可同時支持聲音及MODEM功能。采用這種設(shè)計，可有效降低成本，同時解決聲音與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，很重要的一個目的就是解決這個問題，將模擬I/O電路轉(zhuǎn)移到單獨的插卡中，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，其信噪比仍然達不到要求。 

　　通過一個開放的、工業(yè)標準的插卡設(shè)計，系統(tǒng)廠商可采用標準或?qū)Ｓ貌宀?，用極低的成本在主板上實現(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，這一切都要歸功于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。 

■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)必須配備成一個與主板集成的子系統(tǒng)。AMR模塊制造商要負責(zé)開發(fā)全部驅(qū)動程序及BIOS代碼，以支持這種配置，并對基于AMR架構(gòu)的子系統(tǒng)的硬件資源加以管理。 

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

AMR接口的骨干是一個符合AC"97規(guī)格的AC鏈路，最多支持4個解碼芯片（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）。對應(yīng)的信號包括用于撥號監(jiān)視的傳統(tǒng)模擬I/O。 

■電源:支持PC立即供電管理信號，以及運行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。 

　　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)界通行的標準。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將是一個各種功能的大雜燴，同時具有MODEM、聲卡、內(nèi)存、顯卡等功能。但愿這不是一個遙遠的夢！ 

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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)計了大量高性能、廉價、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。適用于多種領(lǐng)域，比如嵌入控制、消費/教育類多媒體、DSP和移動式應(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，每個廠商得到的都是一套獨一無二的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標準的締造者。 

　　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)品均采用一個通用的軟件體系，所以相同的軟件可在所有產(chǎn)品中運行（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，用于移動通信。 

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

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

②體系擴展  

■ 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、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)用于手持式計算、數(shù)據(jù)通信和消費類多媒體。 

■ ARM940T、920T系列:低價、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)用于高級引擎管理、保安系統(tǒng)、頂置盒、便攜計算機和高檔打印機。 

■ StrongARM:性能很高、同時滿足常規(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計算機，基于一個緩存式ARM7 32位內(nèi)核，擁有內(nèi)存和I/O控制器、3個DMA通道、片上視頻控制器和調(diào)色板以及立體聲端口;ARM7500FE則增加了一個浮點運算單元以及對EDO DRAM的支持。特別適合電視頂置盒和網(wǎng)絡(luò)計算機（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手持計算:內(nèi)置OCR和紅外線通信功能的個人數(shù)字助理（PDA）筆，Psion Series 5手持式PC，HP CapShare 910信息機等。 

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

③網(wǎng)絡(luò)計算機和Web TV:Corel計算機公司的Linux NetWinder平臺 

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

⑤消費類多媒體:RCA Thomson DSS電視機頂置盒 

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)實驗室（IAL）。 

1.前言 

　　一個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"高頂點分辨率"就是指一些非常細膩的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和渲染。為了在畫質(zhì)和性能上取得一個理想的平衡，通常為遠距離或快速運行的物體創(chuàng)建一個固定的低分辨率版本，同時為近距離觀看或特寫鏡頭創(chuàng)建一個獨立的高分辨率版本。但對固定分辨率模型來說，一個不好的后遺癥是：在不同的固定分辨率之間切換時，會產(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解決方案。MRM僅由一個頂點非常多的模型構(gòu)成，另加一系列指令，允許一次刪除或替換一個頂點。通過MRM，無論在創(chuàng)作還是實際運行時期，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，所以在一個動態(tài)的3D虛擬世界中，實際根本不可能注意到其間的區(qū)別。 

2.優(yōu)點 

　　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也能達到非常好的畫質(zhì)。 

■ MRM能極大節(jié)省存儲空間和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MRM模型可替代傳統(tǒng)的多個固定分辨率模型，節(jié)約更多的內(nèi)存。 

■ 實際運行時，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3D模型的分辨率加以動態(tài)控制。要么令其自動進行，根據(jù)顯示引擎中編好碼的算法；要么根據(jù)用戶命令。