北京时间08月15日消息,中国触摸屏网讯, 当今流行的智慧型嵌入式行动装置、消费性电子产品、车用电子等等,不仅需要强而有力的CPU,同时也要能兼顾低功耗,促使微处理器厂商们绞尽脑汁,着力开发出可弹性配置的CPU IP(智慧财产),以提供给IC设计业者依各阶产品的效能╱功耗的需求,打造出各式系统单晶片(SoC),供给系统厂商设计终端产品之用…

    本文来自:http://www.51touch.com/material/news/dynamic/2013/0815/24336.html

    触控、体感技术的发展速度 超乎想像

    晶心科技(Andes)总经理林志明讲解 “低功耗智慧型触控体感人机介面处理器核心解决方桉”,他表示早期IT市场还是触控笔、单点触控的时代, 2006年实验室才发表面板多点触控的技术,在2007年Apple就推出了具有此一功能的iPhone商用产品,经过这几年,促成当今2013年智慧型产品採用触控输入的方式如此兴盛,而手势、体感控制技术开始进入消费市场,虽然还是属于早期发展,尚未成熟,但是应该可以比科幻电影“关键报告”(Minority Report)所描写的2054年,要来得更早,就能实现以手势操控电脑。

    林志明播放TED大会的影片片段,像2006年Jeff Han在讲台上示范第一套多点触控的面板,可做到像当今平板电脑能做到的功能,包含10点触控,绘图,放大、缩小、旋转、萤幕键盘打字等等,完全以触控来代替传统键盘、滑鼠,在当时可说是新鲜的玩意儿。如今2013,这些功能早在你我的智慧型手机裡面实现了。

    接着播放Vimeo网站分析“关键报告”(Minority Report)电影科技表达的有趣片段,主要是分析其手势控制的全新UI(使用者介面)技术,该电影背景设定在2054年,主角阿汤哥透过戴上数位手套,以手势来操控电脑。不过,这些在科幻片才出现且令人惊艳的电脑技术,不需要等那麽久才盼得到,现今2013年就可触及得到,就是Xbox游戏机搭配Kinect体感侦测器(透过体感来操作游戏)。由此可见,触控技术、体感技术的发展一日千里,甚至超乎市场的期待。

    来自学界的手势、体感相关研究计画

    林志明介绍在麻省理工学院媒体实验室,进行的手势与体态计画有很多,如“TeleStudio”,可以追踪体感的姿态,且可以把实体和虚拟世界连接起来,让使用者可以透过预先的对应与定义,来作为实体和数位会议空间的桥樑。

    另外“手势媒体框架”计画,是一个正在发展的系统,透过机器自我学习的方式,将体感姿势辨识资料对应为一组可量化、可表述的参数,让使用者可以使用它来创造对体态移动的高阶描述,和複杂且可量化的对应。

    另一个“情绪捕捉用穿戴式配备”计画,是探讨使用穿戴式运算设备以辨识情绪,该设备辨识人的自然反应动作,来决定受测者的当时情绪,例如拍膝盖表示讚赏,而Give me five表示高兴与值得庆祝。

    再来就是“GRT(手势辨识工具箱)”计画,以跨平台、开源、使用C++程式语言的机器学习资料库,以达成即时的体态辨识,让工程师以简单几行程式来开发辨识系统的工具。让使用者能快速简易将体感辨识功能整合到自己的计画中。

    至于“快速手势辨识”计画,则以新的方式让使用者定义自己的体态,以及这些静态姿势和动态连串体态的控制意义,让系统可以快速自我学习起来。可应用在音乐指挥等这类的连续体态辨识及控制等应用需求。

    “指向手势控制家电”计画,则是把Sensor Fusion、体感辨识和家电控制连接起来,以发展出新的、免摄影器材、採大量Sensor的解决方桉,让消费者指向室内照明器材,然后用一些体态动作,就可控制灯光明暗。当系统自我学习之后,人们可以以相同体态动作来控制其他照明设备。

    “Shiftables “计画属于较複杂的电子设备整合系统,包含动作感测、图形显示,无线连结,成为Shiftables(可拆换)。可和数位资讯与多媒体资料互动,一组Shiftable可形成实体、分散式、以体态动作指挥的人机介面,并应用到进行音乐会表演。

    将人类的触控、手势或体态讯号 转换成数位资料

    上述表列的计画,代表许多人都在投入触控与体感控制的强化与创新,因此在触控面板控制器中,演算法就很重要,要如何将自然界、人类触控与手势行为、以及感测装置所侦测到的动作,转换成有用的数位资料,并把杂讯处理掉,让电脑或嵌入式系统可以做运算与处理,并真实回应出使用者的控制需求。

    例如游戏中,就有许多透过手势的动作,来操控游戏。这些感测与触控手势必须从採用演算法,透过运算引擎,也就是CPU核心来分析使用者的动作。

    林志明接着介绍到自家的技术-AndesCore,在具备处理数位讯号、感测讯号、演算法等功能的系统中,AndesCore如何提供核心内部的计算、比较、分析效能,提供达到控制目的的解决方桉。

    应用于各种领域的AndesCore技术

    晶心科技跟ARM、MIPS等公司一样,都是属于销售CPU IP使用授权的公司,目前位居全球前五大32位元CPU IP供应商的地位,客户都是IC设计业者。AndesCore的IP技术,针对了手势、与触控萤幕控制等需求做最佳化。例如触控输入是需要重複运算的,其AndeStar就针对这部分做最强化(加入V3架构的MADD指令集来加速计算速度)。

    目前以AndesCore来设计的SoC,累积出货量高达3亿颗,被应用到消费电子(触控萤幕/电子书/电子字典/电源处理/CMMB)、通信(无线显示/WiFi/蓝芽/GPS/GPON/NFC/闸道器/路由器)、工业(MCU/马达控制/监控/精简型电脑/高级辅助驾驶系统/行车纪录器)、电脑(USB 3.0/SSD/eMMC/防毒/mSATA/Secure SD/Sensor Hub)等领域。

    Andes产品蓝图与核心家族

    目前晶心的Andes Embedded完整产品线架构,包含AndesCore(处理器核心)、AndeStar(处理器架构)、AndeSight(开发工具)、AndeShape(开发平台)、AndeSoft(软体堆叠层)。

    AndesCore核心,依照指令集架构、配置,对应竞争对手的效能、功耗、硅晶面积,以及低/中/高阶市场,可分为针对MCU(微控制器)市场的N8(8位元MCU升级方桉)、N9(16/32位元应用产品)、N10(高阶应用产品)系列,适合在网通装置、物联网、PC周边、储存装置、使用者介面、无线周边等装置中使用,也适合体态控制相关的应用。

    而针对Linux应用产品市场的N10(入门)、N12(中阶)、N13(高阶)等系列,适合在资料网路、数位相机、摄录影机、数位电视、机上盒、媒体中心、电信等领域使用。

    例如联想P700i智慧型手机裡面採用的无线连结SoC,具有WiFi, Bluetooth, GPS, FM等四大功能,亦即联发科MT6628Q,其採用的CPU,就是Andes N903的CPU IP核心。

    为触控、手势、体感侦测而生的 N7与N8家族介绍

    Andes N801处理器採低逻辑闸数、低功耗设计,搭配AndeStar V3m指令集微架构,具单核心三阶管线化设计,16个通用暂存器(GPR)、提供16MB定址空间与2~16组向量中断处理,并採跟ARM相容的AHB-lite/APB汇流排介面。乘/除法指令分别只需1~17个/12~37个週期。

    相较于8051单晶片与ARM Cortex M0等,N801还多了除法指令、AHBlite / APB / ILM / DLM等系统介面等优势。而N705 (Hummingbird)则是更精简版(具单核心两阶管线化设计),主打更小巧、更低耗的内嵌式CPU。

    在整体效率表现上,N705和N801在功耗表现为竞争对手的130%、131%,在面积效率表现上,为竞争对手的128%、149%。至于CoreMark比较上,N705和N801分别为2.29至2.62、及2.01至2.33,比其竞争对手的2.15、1.99还要卓越。

    整体而言,以触控、手势辨识、体感侦测等技术的产品已经无所不在,客户若採用晶心的AndesCore N705、N801 CPU IP,将会具有更高效能、低耗电的表现,为客户的终端产品增加优势与竞争力。

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