本发明专利技术提供一种应用于便携式移动终端的多媒体芯片架构与多媒体处理系统及实现方法，所述多媒体芯片架构为：在应用处理器与图像传感器之间和/或应用处理器与显示器之间具有多媒体处理芯片，所述多媒体处理芯片通过混合键合方式连接DRAM存储器；所述多媒体处理芯片与DRAM存储器具有简化的输入输出物理层，完成DRAM数据的存取，所述DRAM存储器作为图像数据的缓存和/或显示数据的缓存，提高应用处理器的性能，从而达到更强的功能、更好的画质、更省的功耗以及更高的价值。的功耗以及更高的价值。的功耗以及更高的价值。
【技术实现步骤摘要】
应用于便携式移动终端的多媒体芯片架构与多媒体处理系统及实现方法
[0001]本专利技术涉及计算机
，尤其涉及一种应用于便携式移动终端的多媒体芯片架构与多媒体处理系统及实现方法。
技术介绍
[0002]随着半导体技术的发展，多种类型的集成电路芯片常被封装在同一封装体内。连接处理芯片与存储器的方式包括：PCB板级芯片互连、PoP（Package over Package）封装、SiP（System in Package）封装等。
[0003]PCB板级芯片互连将处理芯片与存储芯片通过PCB板的线路连接在一起，这会使得芯片之间的连线很长，信号传输负载大、效率低，同时也带来了额外的功耗。
[0004]PoP（Package over Package）封装即将存储器直接焊在处理芯片的封装面上，这样能简化线路板设计，并且也能节省芯片布板空间。但是，这种封装方式不容易散热发，影响容量扩展，且价格昂贵，厚度较大。
[0005]SiP（System in Package）封装是以并排或叠加的封装方式，将多种功能芯片，包括处理器、存储器等集成在一个封装内，从而实现多个裸片（die）在芯片内部的连接。但是，这种封装方式不容易散热，影响容量扩展，且价格昂贵，厚度较大。
[0006]随着便携式移动终端的发展，其多媒体外设如图像传感器、显示屏幕等，向着高像素密度、高像素位宽的方向发展，同时图像传感器的采样帧率以及显示器的刷新帧率也越来越高。例如，对于3840x2160分辨率、10bit高位宽、刷新率120Hz的显示屏，其完整一帧的缓存需要32MB，仅数据传输带宽的要求就需要32Gb/s。由于便携式移动终端系统的应用处理器高度集成和系统应用高并发的特点，芯片系统内总线带宽及外部DRAM存取带宽总需求要远远高于显示屏幕数据传输带宽的需求，并且对于应用处理器的多媒体数据缓存要求和实时处理能力要求越来越高。
[0007]同时便携式移动终端对于功耗节能有严苛要求，但是部分显示屏幕在屏幕显示内容没有更新时仍要求进行显示内容的刷新，这导致便携式移动终端在屏幕显示内容没有更新时仍需要处于活动状态以完成显示屏幕刷新工作，与节省功耗产生矛盾。
[0008]便携式移动终端的应用处理器通常通过DDRSubsystem访问外部DRAM存储器。DRAM Subsystem包含DRAMController和DRAM PHY两部分。DRAM PHY负责DRAM上下电、生产DRAM访问的存取命令、DRAM数据的存取以及产生各IO之间的时序逻辑。DRAMController负责应用处理器各子系统访问DRAM数据存取的调度和缓存、优先级的处理以及访问冲突的仲裁。
[0009]DRAM Subsystem通过DDRIO与DRAM存储器进行数据和命令的交互。由于便携式移动终端芯片和硬件空间受限的特点，DDRIO数量有限，IO的时钟频率需要到GHz以上才能满足足够的DRAM存取带宽性能。DRAM存储器在通过DDRIO收发来自外部的访问存取命令和数据交互后，又必须进行串并转换以适配DRAM存储阵列并行但是低时钟频率的特点。这导致DRAMSubsystem中DRAMPHY设计和DRAM存储器的控制和转换逻辑设计的复杂性以及带来的
并
‑
串
‑
并转换的延时。
[0010]因此，亟需提供一种功能更强、功耗更省的多媒体处理架构及系统。
技术实现思路
[0011]本专利技术的目的在于提供一种应用于便携式移动终端的多媒体芯片架构与多媒体处理系统及实现方法，以提高性能、减少功耗。
[0012]基于以上考虑，本专利技术提供一种应用于便携式移动终端的多媒体芯片架构，在应用处理器与图像传感器之间和/或应用处理器与显示器之间具有多媒体处理芯片，所述多媒体处理芯片通过混合键合方式连接DRAM存储器；所述多媒体处理芯片与DRAM存储器具有简化的输入输出物理层，完成DRAM数据的存取；所述DRAM存储器作为图像数据的缓存和/或显示数据的缓存，提高应用处理器的性能。
[0013]可选地，所述DRAM存储器与其外部IO接口之间去除数据并串转换单元，实现输入输出物理层的简化。
[0014] 可选地，所述DRAM 存储器与其外部IO接口之间通过设置数据位宽并串转换比小于等于4, 实现输入输出物理层的简化。
[0015]可选地，所述DRAM存储器和所述多媒体处理芯片通过低电压接口连接，提高DRAM存储器读写性能，降低读写差错率，降低功耗。
[0016]可选地，所述多媒体处理芯片连接图像传感器的输入图像数据接口数量大于等于其连接至应用处理器的输出图像数据接口数量，以扩充所述应用处理器连接所述图像传感器的输入图像数据接口数量，实现若干个不同图像传感器之间的输入切换或合并若干个不同图像传感器的输入图像数据后传输至应用处理器。
[0017]可选地，所述多媒体处理芯片连接至显示器的输出显示数据接口数量大于等于其连接至应用处理器的接收显示数据接口数量，所述多媒体处理芯片从所述应用处理器接收相同或不同的显示数据，经过处理后输出至若干个显示器，实现若干个显示器同步显示相同内容或若干个显示器同步显示不同内容。
[0018]可选地，所述DRAM存储器由与所述多媒体处理芯片连接的N个DRAM块组成，每个DRAM块的位宽为M，实现总存储数据最大位宽为 M*N， N≥1。
[0019]可选地，所述多媒体处理芯片具有多种类型的数据处理单元，至少包括输入图像数据处理单元及输出显示数据处理单元。
[0020]可选地，所述多媒体处理芯片的数据处理单元至少包括图像处理单元、图像信号处理单元、嵌入式神经网络处理单元、显示处理单元。
[0021]可选地，所述多媒体处理芯片的数据处理单元还包括中央处理单元。
[0022]可选地，每个数据处理单元单独使用一个DRAM块或多个数据处理单元共用多个DRAM块或多个数据处理单元共用一个DRAM块。
[0023]可选地，所述多媒体处理芯片和DRAM块具有存算一体功能。
[0024]可选地，所述DRAM存储器缓存从所述应用处理器接收的显示数据，自动进行显示器屏幕刷新，降低应用处理器所需的输出显示数据帧的频率，节省应用处理器的功耗。
[0025]可选地，所述DRAM存储器缓存从所述应用处理器接收的显示数据，在多帧显示数据之间进行插值处理后输出至显示器进行刷新，实现高于应用处理器本身输出显示数据帧
的频率，提高应用处理器的显示性能。
[0026]本专利技术还提供一种应用于便携式移动终端的多媒体处理系统，所述多媒体处理系统包括：多媒体处理芯片、DRAM存储器、应用处理器、至少一个图像传感器和/或至少一个显示器；基于以上的多媒体芯片架构应用于该系统。
[0027]应用于便携式移动终端的多媒体处理系统的实现方法，所述多媒体处理系统的图像数据输入过程包括：所述图像传感器将原图像数据传输至所述多媒体处理芯片进行处理，同时所述应用处本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种应用于便携式移动终端的多媒体芯片架构，其特征在于，在应用处理器与图像传感器之间和/或应用处理器与显示器之间具有多媒体处理芯片，所述多媒体处理芯片通过混合键合方式连接DRAM存储器；所述多媒体处理芯片与DRAM存储器具有简化的输入输出物理层，完成DRAM数据的存取，所述DRAM存储器作为图像数据的缓存和/或显示数据的缓存，提高应用处理器的性能。2.根据权利要求1所述的多媒体芯片架构，其特征在于，所述DRAM存储器与其外部IO接口之间去除数据并串转换单元，实现输入输出物理层的简化。3.根据权利要求1所述的多媒体芯片架构，其特征在于，所述DRAM 存储器与其外部IO接口之间通过设置数据位宽并串转换比小于等于4, 实现输入输出物理层的简化。4.根据权利要求1所述的多媒体芯片架构，其特征在于，所述DRAM存储器和所述多媒体处理芯片通过低电压接口连接，提高DRAM存储器读写性能，降低读写差错率，降低功耗。5.根据权利要求1所述的多媒体芯片架构，其特征在于，所述多媒体处理芯片连接图像传感器的输入图像数据接口数量大于等于其连接至应用处理器的输出图像数据接口数量，以扩充应用处理器连接图像传感器的输入图像数据接口数量，实现若干个不同图像传感器之间的输入切换或合并若干个不同图像传感器的输入图像数据后传输至应用处理器。6.根据权利要求1所述的多媒体芯片架构，其特征在于，所述多媒体处理芯片连接至显示器的输出显示数据接口数量大于等于其连接至应用处理器的接收显示数据接口数量，所述多媒体处理芯片从所述应用处理器接收相同或不同的显示数据，经过处理后输出至若干个显示器，实现若干个显示器同步显示相同内容或若干个显示器同步显示不同内容。7.根据权利要求1所述的多媒体芯片架构，其特征在于，所述DRAM存储器由N个DRAM块组成，每个DRAM块的位宽为M，实现总存储数据最大位宽为 M*N， N≥1。8.根据权利要求1所述的多媒体芯片架构，其特征在于，所述多媒体处理芯片具有多种类型的数据处理单元，至少包括输入图像数据处理单元及输出显示数据处理单元。9.根据权利要求8所述的多媒体芯片架构，其特征在于，所述多媒体处理芯片的数据处理单元至少包括图像处理单元、图像信号处理单元、嵌入式神经网络处理单...
【专利技术属性】
技术研发人员：赵立新，黄泽，冯挺，杨毅军，王富中，
申请(专利权)人：格科微电子上海有限公司，
类型：发明
国别省市：
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