Ринок платформ

У наших попередніх матеріалах ми в загальних рисах розглянули основні характеристики сучасної платформи для портативного цифрового плеєра - одночіпове рішення, SOC. Ми поговорили про те, чому платформи мають таке велике значення, подивилися, що можуть запропонувати сьогодні їх виробники і розробники, зробили припущення щодо майбутнього розвитку напрямку.

Ми також звернули увагу на строкату і мінливу картину на цьому ринку, постійна поява нових гравців і догляд на другий план виробників с, здавалося б, сильними позиціями. Ці питання ми розглянемо сьогодні більш докладно. Темою статті стане ринок апаратних платформ для цифрових плеєрів та його основні гравці.

В даний час на ринку присутні близько двадцяти розробників, деякі з них мають сильні позиції на ринку, інші стрімко втрачають частку, треті, навпаки, тільки з'явилися і набирають обертів. Кожна компанія має у своєму портфелі цілу лінійку рішень. Багато фірм присутні на ринку з моменту його виникнення і змінили не одне покоління моделей. В сумі це дає десятки платформ, які використовувалися раніше, затребувані сьогодні або будуть цікаві в майбутньому.

Всі ці платформи поділяються, перш за все, за своїм призначенням:

Для найпростіших, бюджетних MP 3-плееров. Це можуть бути застарілі рішення минулих поколінь чи нові мікросхеми, спеціально оптимізовані для мінімалізації собівартості. Це царство слабких, низькопродуктивних, але гранично дешевих платформ.

Для MP 3-плееров середнього рівня. Аналогічно попереднім, це можуть бути рішення минулих років або «полегшені» сучасні рішення. Продуктивність SOC тут вже серйозніше.

Для MP 4-плеєрів початкового рівня. За деякими винятками це ті ж рішення, які використовуються в MP3-плеєрах середнього рівня. Їх можливостей, як правило, вистачає для реалізації примітивних мультимедіа-функцій.

Для MP 4-плеєрів. Для сучасних MP4-плеєрів з QCIF + або QVGA-дисплеями потрібні більш потужні, спеціалізовані платформи.

Для гейм-плеєрів. Свіжі продукти на ринку - гейм-плеєри - це MP4-плеєри з розширеною функціональністю. Такі апарати підтримують завантаження сторонніх програмних модулів - ігор - і пред'являють більш високі вимоги до продуктивності. Наслідком цього є застосування до них відповідних платформ.

Для Jukebox / HDD - PMP. Межі між Jukebox-ами і HDD-PMP стрімко стираються, сучасний Jukebox можна назвати PMP початкового рівня. Для них характерне використання специфічних платформ, практично не знаходять застосування у флеш-плеєрах.

Для функціональних HDD - PMP. Сучасний HDD-PMP по потужності не сильно поступається КПК верхнього цінового діапазону. Як наслідок, у них затребувані найпродуктивніші апаратні рішення.

У географічному плані лідерами цього ринку є США та азіатські країни: Корея, Тайвань, Китай. Європа представлена ​​дуже слабо. Останнім часом намітилася тенденція до своєрідного географічному поділу праці: США розробляють самі потужні, продуктивні рішення для дорогих функціональних апаратів, а Китай з Тайванем - платформи з низькою вартістю для доступних рішень нижнього і середнього рівня. Корейські виробники намагаються вклинитися в цей розклад, щоб урвати хоч шматок ринку. Японія і Європа в цій боротьбі вже практично не беруть участь.

Виходячи з цих двох класифікацій, виробників можна розподілити по наступної матриці:

Якою має бути платформа, щоб мати успіх на ринку? Багато в чому це залежить від того, де вона буде використовуватися. Для бюджетних плеєрів ціна - практично єдиний визначальний фактор. Затребуваність платформи для середнього MP3-плеєри або «молодшого» MP4-апарата теж сильно залежить від ціни, але рішення має все ж при цьому мати певну мінімальну функціональність. Для MP4, а тим більше гейм-плеєра, функціональність стає ще більш визначальним фактором. Нарешті, платформа для HDD-PMP повинна бути в першу чергу функціональної та потужною.

У розробників плеєрів, які пишуть прошивку самостійно, з нуля, критерій вибору постачальника платформи буде трохи іншим, ніж у виробника, якому необхідний хороший SDK (Software Development Kit - оболонка для створення прошивки плюс моделі, що містять основний базовий функціонал). Останній може вибрати і більш дороге рішення, якщо воно дозволить йому заощадити на написанні мікрокоду.

Може здатися, що якщо компанія є одночасно і розробником платформ, і виробником плеєрів, то в її продуктах ми зустрінемо виключно мікросхеми власного виробництва. Це далеко не завжди так, наприклад, в плеєрах від Philips ми знайдемо чіпи від Sigmatel і PortalPlayer, в апаратах від Samsung - рішення від Telechips і тих же Sigmatel і PortalPlayer. Це пояснюється тим, що обидві компанії часто вдаються до ODM-і навіть OEM-схемами, і пристрій під маркою Samsung, наприклад, по крайней мере, до недавнього часу, цілком могло бути розроблено іншою компанією. А для тієї перехід на нову, незнайому платформу від Samsung в підсумку обернувся б великими витратами, тим більше для продукту з таким невеликим терміном життя, як MP3-плеєр.

Взагалі, розробників плеєрів по частині вибору постачальників SOC можна охарактеризувати як клієнтів непостійних і малоразборчівих. Прикладів сталості, коли компанія роками робить плеєр на одній і тій же платформі, - одиниці. Тому у будь-якого нового розробника платформ є шанс на успіх, якщо він розробить добротний продукт за гарною ціною. Звідси ця строкатість і розмаїття на ринку, велика кількість невеликих виробників, не йде ні в яке порівняння з ситуацією в галузі CPU або GPU для ПК.

Постараємося розібратися в цій картині. Для зручності викладу виробники будуть згруповані по регіонах.

США

Соединенные Штаты в какой-то степени можно назвать изобретателями всей отрасли микроэлектроники, их позиции на этом рынке очень сильны. В списке 15 ведущих мировых корпораций в этой отрасли четыре компании из США – самое большое представительство. Особенно сильны они в разработке и производстве процессоров и микроконтроллеров. Неудивительно, что наиболее мощные решения, использующиеся в функциональных Jukebox-ах и PMP, разрабатываются именно в Северной Америке.

Advanced Micro Devices (AMD)

Как разработчик процессоров и крупнейший производитель полупроводниковой продукции компания AMD не нуждается в представлении. Как поставщик решений для портативных плееров она известна меньше.

Линейка этих платформ носит название Alchemy .

Оно произошло от названия компании Alchemy Semiconductor, которую канадский гигант приобрел в 2002 году. Основным активом поглощенной фирмы и была линейка MIPS-процессоров, которая превратилась в семейство AMD Alchemy.

Первоначально оно предназначалось для КПК, Tablet-устройств, короче, портативных компьютеров. С развитием рынка PMP он также заинтересовал производителя, компания расширила позиционирование своих устройств.

Линейка Alchemy включает в себя пять моделей, но в PMP нашла применение только одна, Au1200.

Сердцем Au1200 является 32-разрядный MIPS-процессор со вспомогательным DSP, «Media Acceleration Engine», для обработки видео. Основной процессор поддерживает частоты до 500 МГц. Все это позволяет декодировать видео с разрешением до 720x480 точек (D1), 30 кадров в секунду.

Производитель предоставляет SDK с поддержкой форматов аудио: MP3, WMA, AAC, OGG; видео: MPEG1-4, DIVX3-5, XVID, WMV9. Опционально доступна поддержка форматов Microsoft Office, Adobe Acrobat и Flash. Платформа поддерживает стандартные ОС: Linux 2.6 и Windows CE 5.0 (облегченная версия).

Au1200 не имеет встроенного кодека и нуждается во внешнем ЦАП/АЦП. Зато на борту находятся USB 2.0 High Speed и OTG High Speed контроллеры. Контроллеры памяти также встроенные и включают как поддержку флэш-памяти, так и IDE-интерфейса для подключения жестких дисков. «До кучи» платформа поддерживает и подключение цифровой камеры.

Экономичность платформы находится на среднем уровне и колеблется от 3,5 до 6 часов проигрывания видео от одного заряда батареи емкостью 2000 мАч. Традиционно для подобных мощных решений продолжительность проигрывания аудио оставляет желать лучшего – примерно 10-11 ч (от такой же батареи). Так что для чисто музыкального плеера эта платформа не подходит.

Учитывая последние тенденции в PMP, разработчик предлагает референсные схемы для PMP, включающие подключение DMB и FM-приемника, FM-трансмиттера, GPS, Wi-Fi.

В целом, AMD Alchemy Au1200 является добротным, мощным решением и хотя не обладает никакими выдающимися достоинствами, способен бороться с продуктами Texas Instruments за сердце (точнее, за то, чтобы быть сердцем) современного функционального PMP. Но пока до популярности решений TI ему далеко – ничего уникального все же он предложить не может, а Texas Instruments уже имеет огромный опыт сотрудничества с производителями конечной продукции.

Пока что Au1200 можно встретить в некоторых корейских PMP, наиболее известной моделью является Digital-Cube i-Station v43, добравшаяся и до Европы, кроме того, можно назвать PMP viliv.

PMP- алхимики : i-Station v43 и viliv P2

На закінчення можна відзначити, що влітку 2006 року AMD виділив і продало весь напрямок Alchemy американської компанії Raza Microelectronics. Хоча поки всі виробники PMP на цьому рішенні продовжують в маркетингових цілях називати його AMD Alchemy. Цей крок може перешкодити проникненню рішення на ринок, у цьому сегменті ім'я розробника має певну вагу.

Analog Devices Incorporated

Авторитетна, але не дуже відома широкому загалу компанія. Вона з числа «старих» (заснована в 1965 році) американських компаній часів початку напівпровідникової ери - не рівня розплодилися в 90-ті роки стартапам. Analog Devices спеціалізується на напівпровідникових рішеннях обробки сигналів, як аналогових, так і цифрових, а також на АЦП і ЦАП. На ринку портативної техніки її продукція потрапляла в ранні роки. Тоді ще не існувало одночіпових рішень, і окремі DSP від ​​Analog Devices були «до двору». Пізніше продукти цієї фірми почали зникати з плеєрів.

Цей рік ознаменувався поверненням мікросхем від ADI. Затребуваними виявилися платформи на ядрі Blackfin - нової, надзвичайно гнучкій архітектурі. Лінійка процесорів на цьому ядрі досить широка і включає в себе моделі з частотою до 750 МГц. У плеєрах в основному використовуються 400 МГц варіанти.

Поєднання високої обчислювальної потужності і гарною оптимізації під обробку цифрових сигналів, так само як і гнучкості архітектури, виявилося дуже вдалим для нового класу плеєрів - гейм-плеєрів. Завдання цих пристроїв більш ніж різноманітні - це і декодування різних типів медіа (музики, відео), і виконання коду різного типу (це і Adobe Flash, та адаптовані програми для ігрових приставок - Nintendo Entertainment System (NES), Game Boy Advance). Плюс, щоб такий плеєр був портативним і тонким, платформа повинна бути економічною.

Ядро Blackfin - 32-бітний RISC-процесор з частотою від 400 до 750 МГц - є серцем платформ від Analog Devices. Воно потужне, економічне, добре оптимізований під обробку відео. Окремий плюс - до нього легко адаптується код від великої кількості існуючих рішень, звідси порівняно нескладна реалізація різних програмних компонентів, в першу чергу ігор.

З програмних можливостей платформа підтримує відтворення MP3 і WMA, а також Lossless-формату FLAC. З відео підтримується відтворення XVID з 30 кадрами в секунду (роздільна здатність до CIF, 352 на 288 пікселів). Як вже говорилося, SOC сумісний з додатками Adobe Flash, Super Nintendo Entertainment System (NES), Nintendo Entertainment System (NES), Sega Mega Drive, Game Boy Advance.

Ядро Blackfin показує непогану економічність: від акумулятора ємністю 600-800 мАч рішення на ньому здатні програвати відео в QVGA-дозволі від 5 до 8 годин, приблизно стільки ж - для ігор і до 16 годин для музики.

На жаль, з усього багатства платформ на Blackfin сьогодні використовується лише самий урізаний варіант, BF531. Всі рішення на ньому мають контролер USB 2.0 Full Speed, що дає швидкість обміну даними не більше 1 МБ / с. Контролер IDE відсутня, щоб побудувати на базі платформи HDD-плеєр, необхідно встановлювати його окремо. Втім, всі апарати на Analog Devices поки що використовують флеш-пам'ять, як вбудовану, так і у вигляді SD / MMC-карт, платформа підтримує обидва інтерфейсу.

Вартість такого рішення невисока, що дозволяє плеєрів на її основі коштувати від $ 50 за модель на 512 МБ (континентальний Китай). Виробники пропонують обсяги вбудованої пам'яті до 4 ГБ і аналогічні обсяги підтримуваних SD / MMC-карт.

Гейм-плеєри на рішеннях від ADI від китайських Gemei і Ainol

Рішення на платформах Analog Devices поки тільки почали з'являтися, і коло їх поки дуже обмежений: це гейм-плеєри китайського виробництва. Якщо цього класу пристроїв вдасться завоювати популярність за межами КНР, в Європі, США, то частка платформи на ринку може сильно зрости. Але при цьому їй доведеться рахуватися з конкуруючим рішенням у цьому сегменті, процесорами від Freescale.

Freescale (колишня Motorola)

Назва Freescale знайоме небагатьом. Але насправді це виділене в 2004 році в окрему компанію напівпровідниковий підрозділ Motorola. А ця компанія, як і її напівпровідниковий підрозділ, у додаткових представлень не потребує.

Усередині портативних плеєрів її продукція присутня досить давно. З нею нам ще доведеться зустрічатися при розповіді про інших платформах. Поки ж мова піде про платформах самої Motorola, тепер - Freescale.

Платформи Freescale-Motorola траплялися нам в основному в Jukebox-ах. Разом із ще одним довгожителем на напівпровідниковому ринку - Texas Instruments - і «молодим та раннім» стартапом PortalPlayer вона становила (та й зараз становить) трійки основних гравців у цьому сегменті. Причому, якщо PortalPlayer ми бачили в основному в продуктах Apple, а Texas Instruments (якщо мова йде про Jukebox-ах, а не PMP) - давній партнер Creative, то платформи Freescale-Motorola використовувалися як великими корейськими гравцями, як iRiver і Cowon-iAudio , так дрібними корейськими і китайськими компаніями.

У Jukebox-ах на платформі Freescale-Motorola використовувалися її вирішення на ядрі Coldfire. Це 32-бітове ядро ​​власної розробки працювало на частоті до 140 МГц, що більш-менш відповідало завданням, що стоять перед Jukebox-ами в 2003-2004 році. Платформи на ньому були досить бідні в плані периферії: відсутній вбудований кодек, USB-контролер. Зате були контролери для жорстких дисків, флеш-пам'яті і навіть CD; два останні, втім, так і залишилися незатребуваними.

Платформа виявилася досить живучою: такі продукти, як Cowon-iAudio M3 / 5, X5, успішно продаються і зараз. Хоча ядро ​​було зовсім не пристосоване до обробки відео, ця можливість була в дуже обмеженому обсязі реалізована в плеєрах iRiver H300 і Cowon-iAudio X5 - з перекодувала і в низькій роздільній здатності. Взагалі, з приходом медіа в Jukebox-и стало очевидно, що потужності старої платформи не вистачає.

Jukebox-и з рудиментарним відео: iriver h 300 і Cowon X 5

Сучасні Jukebox-и на платформі Freescale-Motorola побудовані вже на новій платформі. Ядро Coldfire змінила архітектура ARM11 з частотами до 665 МГц, зі спеціалізованими відео DSP-сопроцессорами, здатними декодувати MPEG4 в VGA-дозволі при частоті до 30 кадрів в секунду. З'явився USB 2.0 High Speed ​​/ USB 2.0 OTG High Speed ​​контролер, інтерфейс для підключення Wi-Fi. Нова платформа підтримує до двох SD/MMC- і Memory Stick-слотів, CF-слот, вбудовану флеш-пам'ять і жорсткі диски. Кодека знову немає, що вимагає встановлення його окремо, втім, це традиційна схема для Jukebox-ів. Економічність знаходиться на середньому рівні, з 4 годинами відео і 14 годинами аудіо від одного заряду батареї 800 мАг рішення виглядає досить збалансованим для Jukebox / PMP-моделі. Все це - нова серія платформ від Freescale, i.MX, точніше, модель i.MX31. Колишня назва сімейства - Dragonball MX, це нащадок платформ Dragonball, які використовувалися в ранніх КПК.

Такі монстри сьогодні встановлюються в плеєри Toshiba Gigabeat серії S і Microsoft Zune. Втім, останній також проводиться Toshiba, його можна фактично назвати «Gigabeat Z». Обидва плеєри використовують можливості платформи не дуже ефективно, наприклад, залишаються незатребуваними USB OTG, стиснення відео в MPEG4.

Jukebox-и на i.MX31: Toshiba Gigabeat S і Microsoft Zune

Обидва плеєри працюють на стандартній ОС, Windows CE, точніше, на її урізаною різновиди Portable Media Center (PMC). Це, як і велика частина функціоналу Gigabeat і Zune, швидше за все, результат роботи програмістів Microsoft, тому об'єктивно судити по них про потенційні можливості платформи досить складно.

Складно говорити, наскільки міцний союз Freescale з Toshiba і Microsoft, і чи буде дана платформа використовуватися в наступних Zune. Можна згадати, що Toshiba в минулому досить легко перейшла на Freescale-рішення з платформ Samsung в попередніх Gigabeat-ах. Але поки що платформа i.MX виглядає досить впевнено, явно перевершуючи за можливостями PortalPlayer і не поступаючись в цілому розробкам від Texas Instruments.

Freescale поступово розширює своє позиціонування, і сьогодні, крім Jukebox-в, платформу i.MX використовують і флеш-плеєри: функціональні гейм-і MP4-моделі. Для цих цілей у компанії є полегшене рішення i.MXL: ядро ​​ARM9 200 МГц, USB 2.0 Full Speed ​​без OTG. Останнє є досить неприємним фактом для медіаплеєра. В силу зниженій потужності рішення також не має можливості масштабування, все відеоролики потребують перетворення під дозвіл плеєра.

Зате подібні апарати більшою мірою можуть продемонструвати програмний потенціал платформи. Гейм-і MP4-плеєри підтримують: аудіо у форматах MP3, WMA, OGG і FLAC; відео у форматах MPEG4, XVID, DIVX, Real Video, Real Video Variable Bitrate - QVGA, 25 кадрів в секунду; програми Adobe Flash, NES, SNES .

Гейм-плеєри на i. MXL від китайських Onda і Ramos

Тут це рішення на рівних бореться з платформою від Analog Devices, у них дуже схожі плюси (підтримка форматів та програм, економічність) і мінуси (USB Full Speed). Як і конкурент, платформа від Freescale сильно залежить від ступеня прийдешньої популярності гейм-плеєрів у світі.

PortalPlayer

На відміну від конкурентів у Jukebox-бізнесі, компанія PortalPlayer не може похвалитися довголітньої історією - датою її заснування є 1999 рік. Не може вона похвалитися і широким продуктовим асортиментом - сама назва вказує на основну і практично єдину сферу її діяльності.

Зате вона може похвалитися головним клієнтом - з 2001 року компанія є головним постачальником для компанії Apple і її iPod-а. Правда, Apple уже была уличена в нескольких случаях измены – в Shuffle первого и второго поколения компания использует соответственно Sigmatel и Samsung, а в nano, первое поколение которого было на PortalPlayer, со второго поколения также установлен Samsung. Но главный продукт – Jukebox-ы iPod – пока что остается вотчиной PortalPlayer.

За семь лет жизни PortalPlayer сменил несколько поколений платформ: 5002, использующаяся в iPod-ах с 1 по 3 поколение, 5020, замеченная в iPod 4 поколения и ряде других плееров. 5021, вариант 5020, установлен в iPod-ах 5G и 1G nano. Чип 5022, облегченная версия 5020, использовалась в iPod mini, а последнюю модель, 5024, можно увидеть пока только в Sandisk Sansa e200. Впрочем, она почти не отличается от 5020, является ее модификацией.

Платформы от PortalPlayer – довольно типичные платформы для Jukebox-ов. В них используются ARM7-ядра, которые решают все основные задачи – декодирование, управление и т.п. Некоторые модификации имели по два ядра, работающие в паре. 5021/2 построен на одном ядре частотой 100 МГц.

Мощности 5021/2 для декодирования видео не хватает, что заставляет Apple использовать в iPod 5G отдельный видеодекодер от Broadcom, BCM2722.

На борту платформы имеются интерфейсы USB 2.0 High Speed + OTG, Firewire (последний уже не используется в iPod-ах и в 5024 модели он отсутствует), контроллер для жесткого диска и SD/MMC-карт. На фоне iPod-а функционал с явным запасом. Кодек, традиционно, не встроенный.

В принципе, по сравнению с монстрами от Freescale и Texas Instruments, платформа выглядит более чем бледненько. Однако грамотное проектирование плеера + высококлассное программирование + в первую очередь, отличный дизайн, который приносят плеерам с PortalPlayer в сердце бесспорное лидерство среди Jukebox-ов. Что, в общем-то, подтверждает тезис, что мегагерцы – это не главное.

В силу невысокой частоты платформы от PortalPlayer довольно экономичные – от скромной 580 мАч батареи iPod 5.5G способен проигрывать музыку 14 часов.

Кроме Apple, у PortalPlayer были и другие клиенты – Samsung, Philips, iriver, Sandisk, Olympus, MSI, но нового iPod ни одному из них построить не удалось.

Деякий час тому Інтернет облетіла новина: GPU-гігант Nvidia купує PortalPlayer. Це особливо цікаво на тлі того, що головний конкурент Nvidia, компанія AMD (яким вона стала після поглинання ATI), навпаки, «злила» свій аналогічний бізнес, напрямок Alchemy. Очевидно, що єдине використання активів PortalPlayer для Nvidia - це розробка платформ для портативних пристроїв. Nvidia отримала досвідчену команду, напрацювання, патенти і технології, зв'язки з провідними виробниками кінцевих пристроїв. PortalPlayer отримав у розпорядження необмежені фінансові кошти і колосальний досвід Nvidia в тривимірній графіці. З цього союзу явно вимальовуються контури майбутніх платформ для портативних ігрових консолей і гейм-плеєрів нового покоління.

Хоча на час «притирання» PortalPlayer і Nvidia один до одного Apple, швидше за все, доведеться пошукати нового постачальника одночіпових рішень. Хоча це було в будь-якому випадку неминуче: PortalPlayer в останні роки охопив застій, і рішення, які підійшли б для нових, революційних iPod-ів, компанія зараз навряд чи могла запропонувати.

Sigma Designs

Спеціалізація компанії Sigma Design - відеокодеки і все, що з ними пов'язано. Фірма була заснована в 1982 році, але публічна популярність прийшла до неї на початку 2000-х, коли компанія однією з перших в напівпровідникової галузі підтримала новий формат MPEG4. Якийсь час її спеціалізацією були плати-прискорювачі для ПК з апаратними декодерами відео, але стрімке зростання продуктивності комп'ютерів залишив ці рішення не при справах. Тим не менш, у компанії залишився дуже великий ринок - рішення для стаціонарних і портативних DVD-програвачів. Особливу популярність вони здобули серед китайських компаній, що працюють по OEM-схемі.

Між портативним DVD-плеєром і PMP не така велика різниця, в принципі, вона полягає лише в носії. Тому не дивно, що Sigma Design зацікавилася цим ринком. Для створення PMP компанія рекомендує своє рішення EM851x.

Сильні сторони платформ від Sigma Design передбачувані, виходячи з історії компанії, - це відмінна підтримка відеоформатів. В отличие от конкурентов, обычно ограничивающихся MPEG4, DIVX и XVID, эти решения легко проигрывают и MPEG1, и MPEG2, а MPEG4 – во всех вариациях. Привлекательной для покупателей является возможность проигрывать VOB-файлы с DVD-дисков без перекодирования.

Сердце EM851x – 32-битный ARM-процессор с частотой 200 МГц. Обращают на себя внимание отдельные DSP для декодирования аудио и видео. Благодаря такой архитектуре решение без проблем справляется с масштабированием, что позволяет избежать неудобной процедуры перекодирования видеофайлов. В плане поддержки аудиоформатов решение не лидирует, но и не отстает безнадежно, помимо MP3 и WMA, поддерживая еще и OGG.

В плане экономичности платформа демонстрирует приемлемые результаты для видео, обеспечивая до 5 часов воспроизведения на 1500 мАч батарее. К сожалению, решение оптимизировано именно под видео – на том же аккумуляторе проигрывание аудио ограничено примерно 9 часами.

Из периферии EM851x имеет встроенный IDE-контроллер, контроллеры же флэш-памяти и флэш-карт, судя по всему, отсутствуют, как и USB-контроллер, что вынуждает разработчика ставить их отдельно.

В сочетании с не самой низкой стоимостью самой платформы в итоге себестоимость конечного устройства получается довольно высокой. В результате решение востребовано либо в High-End флэш MP4-плеерах, либо в Middle-End HDD-PMP.

Сегодня Sigma Design входит в число передовых разработчиков аппаратных решений для HD-видеостандартов, в частности, Blueray. Это дает надежду на появление в будущем платформ для HD-PMP.

Sigmatel

Компания Sigmatel и ее решения являются, вероятно, наиболее известными широкой публике из всех производителей аппаратных платформ. Это неудивительно – компания разработала самые первые интегрированные решения специально для портативных плееров и долгое время удерживала самую большую долю на рынке. В недавнем прошлом до 70 % всех выпускаемых MP3-плееров базировались на платформах от этой компании.

Основанная в 1993 году, Sigmatel является типичной представительницей «новой американской экономики» – молодым динамичным стартапом, отдающим большую часть работы на аутсорсинг. В частности, компания никогда не имела своего производства, ее чипы изготавливаются на мощностях тайваньских контрактных гигантов, таких, как TSMC. Долгое время компания не занималась также и программированием – микрокод для ее решений писали сторонние компании. Несомненно, такая схема работы помогла ей в начале 2000-х годов взять быстрый старт и существенно обогнать большинство конкурирующих компаний в разработках интегрированных платформ.

Успех Sigmatel в этом направлении начался с выпуска в мае 2001 года одночипового решения STMP3400 – первого поколения семейства D-Major. Этой платформе предстояло стать одним из самых распространенных решений в индустрии на целых три года, быть опробованной как во флэш-, так и в HDD-плеерах. Корень успеха ее лежал в том, что она на порядок поднимала технологичность MP3-плеера как устройства, объединив в одной микросхеме буквально все, что необходимо: декодирующее ядро, кодек, управление питанием, всевозможные контроллеры. Достаточно было просто «прикрутить» носитель – и плеер готов.

Конечно, STMP3400 был далек от совершенства – высокое энергопотребление ограничивало продолжительность работы от AAA-батареи 15 часами, USB-контроллер имел версию 1.1, были жалобы на низкое качество звучания. В сравнении с первыми конкурентами – решениями от Telechis и Philips – Sigmatel выглядел явно бюджетным аутсайдером. То, что обычно его находили в дешевых безымянных китайских плеерах, не добавляло ему авторитета. Впрочем, чип можно было обнаружить и в изделиях более уважаемых фирм, в частности, одним из первых партнеров Sigmatel стала Rio Audio.

Осенью 2003 года компания представила публике результат «работы над ошибками» – платформу SMTP3500. Изменения могли показаться косметическими, но они серьезно меняли потребительские свойства чипа. Так, инженеры несколько разгрузили ядро, добавив сопроцессор для некоторых вспомогательных процедур, в результате обновленный чип мог работать до 50 часов от одной AA-батареи – более чем в 3 раза больше, чем SMTP3400. Возросло качество звучания, и появился USB 2.0 контроллер, в этом отношении SMTP3500 был среди пионеров.

SMTP3500 повторил и превзошел успех предшественника. На этом решении строили свои плееры Apple (iPod Shuffle), Samsung (целый ряд флэш-моделей 2004-2005 гг.), Creative (большинство флэш-плееров), Cowon-iAudio (вся флэш-линейка 2004-2005 гг.), Philips (большинство флэш-плееров), не рассталась с Sigmatel и Rio Audio. Все это не считая бесчисленных китайских производителей.

SMTP3500 не отстал от предшественника и в плане долгожительства – и сегодня, в конце 2006 года, плееры на этом решении производятся и продаются.

Этому успеху сильно помогло то, что процессор был аппаратно совместим с SMTP3400, т.е. для его интеграции в систему не было необходимости разработки новой платы. Кроме того, Sigmatel предлагала множество модификаций на любой вкус, в частности, была доступна дешевая версия платформы с USB 2.0 Full Speed, очень популярная среди китайских производителей.

SMTP3400 и SMTP3500 имеют очень схожую архитектуру: их ядром является весьма популярный 24-битный DSP от Motorola – DSP56004. Обычно DSP в силу архитектуры имеют определенные ограничения, в частности, не поддерживают параллелизм и многозадачность, DSP56004 более гибок в этом плане, что позволяет использовать его в качестве ядра без установки дополнительного универсального процессора. Решения D-Major имеют богатый набор периферии, буквально все, что может понадобиться при создании плеера. Их встроенный сигма-дельта кодек обеспечивает хорошее качество цифро-аналогового преобразования при проигрывании и аналогово-цифрового – при записи.

Ядро SMTP3400 работало на частоте 60 МГц, в SMTP3500 ее задрали до 75 МГц, почти пикового значения для DSP56004. Такая мощность позволяет SMTP3500 не только декодировать большинство распространенных форматов (MP3, WMA, OGG и AAC), но и играть в примитивные игры и даже проигрывать сжатое видео, правда, в очень ограниченном разрешении.

С течением времени SMTP3500 постепенно начал вытесняться с рынка. Устаревшая платформа, в частности, была не способна корректно работать с большими объемами памяти (больше 2 ГБ), большим количеством файлов. Сверху на нее давили решения от Telechips и примкнувшей к нему Samsung, снизу появилось множество дешевых решений от китайских и тайваньских производителей. В 2005 году доля Sigmatel на рынке упала с 70 до 40 %, в этом, скорее всего, компания не наберет и 10 %.

Причина заключается в прохладном приеме нового поколения, SMTP3600. По всей видимости, при разработке этого решения компания сделала стратегическую ошибку. SMTP3400 и SMTP3500 в свое время были уникальными платформами как по функционалу, так и по соотношению цена/качество, что и обусловило их успех. SMTP3600 же не представляет собой ничего особенного – да, устаревший DSP сменило 200 МГц ARM9-ядро, да, появился USB-хост.

Но для MP3-плеера его мощность излишняя, а для MP4-плееров существуют аналогичные по возможностям решения от Telechips и Samsung в верхнем ценовом сегменте и очень удачные платформы от Actions и Rockchips – в нижнем.

Много надежд было на программную начинку. В 2005 году компания приобрела большую часть активов Rio Audio, в том числе профессиональную команду программистов. Но первые плееры на новой платформе от Samsung (YP-T5) и Creative (Zen V) не продемонстрировали никаких выдающихся способностей.

На сегодняшний день очевидно, что компания в прямом смысле слова потеряла рынок. Ниши, в которую можно было бы пристроить SMTP3600, сейчас просто нет. Sigmatel явно прозевала момент сегментации, когда рынок платформ разделился на сверхбюджетные решения для MP3-плееров и «заточенные» под видео платформы для MP4-моделей.

Чтобы не было скучно, компания развлекает себя многочисленными судебными исками. Немногие производители платформ могут похвастаться тем, что избежали претензий с ее стороны. За шесть лет компания аккумулировала мощнейший портфель патентов, включающих как самые базовые концепции MP3-плеера как такового, так и принципы одночиповых решений. Под огнем уже оказывались, к примеру, компании Actions, Ali, Telechips. Эти судебные процедуры мало влияют на рыночную ситуацию, местные суды, как правило, становятся на сторону «своего» производителя, а решение суда американского не может помешать производству и продаже плееров на осужденных платформах в Азии, Европе и даже в США. В итоге все это наносит ущерб, прежде всего, репутации самой Sigmatel. Даже в США ее постепенно перестают принимать всерьез. Она быстро превращается в компанию весьма распространенного в Штатах типа – променявшую свою инновационность и рыночное лидерство на кучу юридических документов, сотрудники которой проводят намного больше времени в залах суда, чем в офисах и лабораториях, компанию, которой судебные выплаты заменили продажи, а расходы сводятся к судебным издержкам.

Texas Instruments

Texas Instruments – вторая после Intel полупроводниковая корпорация США, одна из старейших и авторитетнейших (основана в 1951 году) компаний в отрасли.

Особенно сильны ее позиции в процессорах для обработки цифровых сигналов, в этой отрасли TI является лидером и даже имеет прозвище DSP-King. Неудивительно, что устройства, в которых обработка цифровых сигналов является одной из основных операций, – MP3-плееры – не смогли обойтись без ее продукции.

Главным продуктом в этой области для TI является семейство DSP TMS320, развивающееся аж с 1982 года. Для портативных цифровых плееров были выпущены специальные версии DA (Digital Audio) и DM (Digital Media).

В доодночиповую эпоху (1999-2002 гг.) DSP от TI активно использовались в первых MP3-плеерах, их, в частности, можно было найти в аппаратах от RCA/Thomson, Nomad Jukebox-ах от Creative. Позже поле деятельности для компании несколько сузилось, хотя Creative продолжала использовать их в своих плеерах на жестких дисках. Последнее сделало TI участником триумвирата PortalPlayer, Freescale, TI, который до сих пор обеспечивает аппаратными платформами абсолютное большинство Jukebox-ов.

Но рыночная доля Creative была не столь велика для амбиций Texas Instruments. Перед компанией был выбор – создавать аналог SOC от Sigamtel или проектировать производительные решения для аппаратов будущего. Фирма выбрала второй путь.

Этот расчет стал оправдывать себя по мере появления и развития рынка HDD-PMP. Продукты TI хорошо вписались в него и сегодня используются всеми лидерами отрасли, Archos, Cowon-iAudio, Creative, а также многими корейскими производителями второго эшелона. В 2004 году ряд видеоплееров на этих чипах выпустила и iriver, но компания быстро свернула это направление. TI также является одним из главных участников проекта компании Microsoft по разработке единой оболочки для PMC – Portable Media Center (урезанная версия Windows CE). Решения от Samsung, Creative и iriver, использующие эту оболочку, были построены на продуктах Texas Instruments.

Старые продукты TI, ориентированные на аудиоплееры (DA-серия), были построены на основе мощного DSP C55x с производительностью до 200 МГц (хотя для экономичности он обычно работал на 72 МГц).

DM-серия, рассчитанная на PMP, построена на двуядерном принципе: DSP дополняется универсальным ядром от ARM. Это решение придает платформам невероятную мощь, хотя, к сожалению, равным образом и прожорливость, и высокую стоимость.

За три последних года на рынке сменилось три поколения чипов DM-серии:

DM270

Универсальное ядро ARM7, частота 88 МГц.
DSP C54x, частота 100 МГц.
Отдельный 180 МГц DSP для обработки изображений (решение предполагалось также использовать в MPEG4-камкордерах).
Платформа была основой в т.ч. iriver PMP100, Archos серии AV400, Sony HMP-A1.

DM320

Универсальное ядро ARM9, частота 180 (до 200) МГц.
DSP C54x, частота 120 МГц.
Платформа была основой в т.ч. Creative Zen Vision и Zen Vision:M, Cowon-iAudio A2, Archos серии AV500.

DM643 / 4 (серія DaVinci)

Универсальное ядро ARM9, частота до 300 МГц (присутствует только у DM644).
DSP C64x, частота до 600 МГц.
В настоящее время платформа используется в новой серии PMP от Archos 404, 504 и 604.

Решения TI традиционно оснащены достаточным объемом периферии: контроллеры для большинства типов носителей (HDD, флэш, флэш-карты), USB-контроллер (USB 2.0 High Speed начиная с DM320, OTG 2.0 High Speed начиная с DM643/4). Аудиокодек решение в себя не включает (традиционно для этого сегмента).

Огромная мощность позволяет этим платформам демонстрировать отличную производительность в видео – поддержку всех разновидностей MPEG4, DIVX, XVID, WMV9, QT6 при разрешении до D1 (704 на 576 точек) и частоте кадров 30 в секунду. Поддержка аудио варьируется в зависимости от реализации и может включать в себя MP3, WMA, AAC, OGG, FLAC.

Решения от TI показывают приемлемую экономичность, когда речь идет о видео, плееры-рекордсмены способны работать до 10 часов от 4000 мАч батареи. Но под проигрывание аудио энергопотребление платформ адаптировано слабо – лишь 18 часов в тех же условиях.

В большинстве случаев платформы от TI используют ОС Linux, при этом на плечах разработчиков конечных устройств остается немалый объем работы программистов. Вместе с достаточно высокой стоимостью самой платформы это делает решения от TI своеобразной «элитой» среди себе подобных. Texas Instruments часто прибегает к услугам компаний-посредников, предлагающих производителям конечных устройств легко адаптируемые программно-аппаратные схемы, к самым известным из них относится компания Ingenient.

На сегодняшний день самым «горячим» продуктом от TI являются платформы серии DaVinchi. Чтобы охватить как можно более широкий рынок, компания разработала две модификации – мощную двуядерную (DM643) и дешевую одноядерную (DM643, только на DSP). На рынке решений для мощных, функциональных PMP Texas Instruments чувствует себя сегодня довольно комфортно – ситуация с платформами Alchemy остается неопределенной, решения от Sigma Designs не дотягивают по мощности, Freescale хуже адаптированы к воспроизведению видео. При всем этом есть опасность упустить стремительно растущий рынок MP4-плееров и HDD-PMP начального уровня. Вероятно, чтобы избежать этого, и будет выпущена дешевая версия DaVinci.

Рынок платформ. Корея >>>

Олексій Дорожін ( adoro@list.ru )
Опубликовано - 12 декабря 2006 г.

Є, що додати?! Пишіть ... eldar@ua-mobile.com

17:30, 25 листопада: Конкурс Windows Phone 7.5 Mango - виграй HTC 7 Mozart!

12:00, 25 листопада: Вікторина Lexand

11:00, 25 листопада: Безкоштовні дзвінки за кордон з мобільного телефону

19:10, 24 листопада: Замовлення таксі в стилі hi-tech

13:38, 21 листопада: Нові електронні книги Ritmix з TFT екранами

01:13, 19 листопада: Подкаст від ua-mobile.com, випуск № 199 від 19 листопада 2011

15:10, 18 листопада: Конкурс Acer Iconia Smart триває!

12:40, 17 листопада: Google Music вийшов зі стадії beta і доступний в Android Market

18:49, 16 листопада: Philips представив нові mp4-відеоплеєри Philips GoGear SA60

22:41, 15 листопада: iAudio 10: новий музичний плеєр Cowon