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Microprocesadores en Smarphones
By Pablo Sánchez-‐Simón del Pino
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¿Que es un Smartphone? • Conocidos también como teléfonos inteligentes, ya que no sólo
sirven como disposiEvo de comunicación, sino que además son un completo organizador personal.
• Se diferencia del resto de los móviles debido a una serie de caracterísEcas que hacen de él un teléfono inteligente como: – Conexión a internet – Tiene un tamaño mayor debido a la incorporacion de pantallas tacEles y
teclados Query. – el Smartphone ofrece la posibilidad de lectura de archivos en diversos
formatos de acuerdo a las aplicaciones previamente instaladas. • MicrosoL Office • Adobe PDF reader
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Un poco de historia • Se trata del IBM Simon, presentado por primera vez en el marco COMDEX de las vegas. – Este telefono permiVa accedera todas las funciones sin tener que usar botones, gracias a la interfaz de pantalla tacEl, y no hacia falta el uso de un lapiz tacEl.
– Constaba de una ranura PCMACIA que ampliaba sus 2 Mb de memoria RAM
• Costaba 899 dolares, y podia funcionar en 190 ciudades distribuidas por Estados Unidos
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Microporcesadores en los Smartphones
• Visto la transparencias anteriores, se aprecia que para poder llevar a cabo todas esas funciones, el telefono no podría ser inteligente sin la ayuda de los microprocesadores
• Los microprocesadores mas usados son los ARM, que se usan en el 98% de estos aparatos.
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ARM
• ARM es el mayor proveedor mundial de semiconductores fisicos de propiedad intelectual (Intellectual Property (IP)).
• ARM es el corazón de los Smartphones, aunque hoy en dia un disposiEvo normal puede tener 3 chips ARM.
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Para que usan los usuarios el Smartphone según ARM
• Acceso a internet, especialmente para redes sociales como Facebook, Youtube y Twiher.
• Creación y consumo de videos en alta definición, y el acceso a todo el contenido mediante el uso de Adobe Flash Player.
• Navegación GPS y aplicaciones de localización
• Videojuegos, especialmente las usadas por OpenGL ES.
• Mensagería
• Y por supuesto el telefono movil.
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Procesadores Relevantes de ARM
• Procesadores de Aplicación – Cortex-‐A5 – Cortex-‐A8 – Cortex-‐A9 – ARM11 – NEON – TrustZone
• Procesadores Modem – Cortex R4 – ARM11
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Cortex-‐A5 • Es mas pequeño, el mas barato y de menor potencia de los procesadores ARMv7.
• Se usa desde los Smartphones de menor coste hasta disposiEvos industriales
• Esta diseñado para aplicaciones que requieren sistemas operaEvos con un alto nivel de manejo de memoria virtual.
• Tiene las siguients ventajas – Menos coste de fabricación – Permite menor coste de integración – Reduce las fugas.
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Cortex-‐A8 • Este microprocesador se usan en en telefonos muy equipados hasta netboos, impresoras,etc..
• Es uno de los chips mas vendidos
• Tiene las siguientes caracterísEcas – Frecuencia desde 600 Mhz y de un 1Ghz para arriba – Microarquitectura superescalar – Tecnología NEON para mulEmedia. – CompaEbilidad Binaria con ARM926, ARM 1136, ARM 1176.
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Cortex-‐A9 • Se usa en Smartphones de muy altas prestaciones, televesion
digital y aplicaciones de empresa, que como diria ARM, permiEendo conectar tu vida.
• Esta disponible desde implementaciones sinteEzables y hard-‐macros.
• La IP fisica del esta disponible para soportar configuraciones opEmizadas, reduciendo el riesgo de llevar el Eempo de mercado al mínimo.
• Hay dos subEpos segun las necesidades del usuario: – TSMC 40G Hard Macro: Esta opEmizado en energía. – TSMC 40LP Hard Macro: Esta opEmizado en prestaciones
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ARM11
• El ARM11 prove el motor que alimenta muchos smartphones en producción, se usa en consumo y aplicaciones empotradas
• Prove bajo consumo y una velocidad de desde 350 MHz hasta 1 GHz en diseños opEmizados en velocidad en de uaria de entre 45 y 65 nm.
• El soLware es compaEble con las generaciones previa de procesadores de ARM, introduciendo SIMD de 32 bit para procesados de contenido mulEmedia.
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NEON
• Es una maquina de procesado SIMD para mulEples formatos mulEmedia y aumentando la experiencia del usuario.
• Puede acelerar los algoritmos de procesado como decodificacion de video, grafigos en 2D y 3D, etc…
• Esta arquitectura puede trabajar sin ningun problema con su pipeline y archivos de registros
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NEON • La tecnologia de instrucciones mejora el procesado del
SIMD empaquetado llevando consigo: – Los registros son considerados como vectores de elementos del mismo Epo
de dato – Pueden ser del Epo: signed/unsigned de 8 bits, 16 bits, 32 bits y hasta 64 bits – Las instrucciones se realizan la misma operacion en todas las lineas.
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TrustZone • La tecnologia TrustZone es un sistema de acercamiento ancho
para asegurar el ancho de vectores de una plataforma computacional de clientes y servidores, desde sistema avanzados hasta tablets.
• Esta ligeramiente integrada en los procesadores Cortex –A pero el estado seguro esta extendido a través de los buses AMBA-‐AXI y bloques especificos del sistema IP.
• Los sistemas especificos de arquitectura permite plataformas capaces de soportar el TEE(Entorno de Ejecución Confiable) y las aplicacioenes y servicios de de seguridad.
• Permite la ejecucios de sistemas operaEvos puros separados como de TEE, a través de la creación de modos adicionales de dominios normales, conocidos como dominio seguro y modo monitor.
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TrustZone
• Aplicaciones – PIN para los bancos – Protección contra los troyanos – Permite el despliegue y el consumo de los DRM – BYOD – Manejo de licencias de soLware – Aplicaciones basados en lealtad – Acesso remoto a documentos basados en la nube – e-‐TickeEng para las televisiones mobiles
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Cortex R4
• Este procesador es el el primer procesador en Eempo real profundamente basado en la arquitectura ARMv7.
• El Cortex-‐R4 Eene una ligera mejora en la sensibilidad en Eempo real, una alta tolerancia a errores y otras mejoras en los procesadores de su clase.
• Contribuye a la seguridad del sistema de diseño, gracias a que opera de forma determinista.
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Bibliogra)a • h,p://www.areatecnologia.com/Que-‐es-‐un-‐smartphone.htm • h,p://www.abc.es/20120222/tecnologia/abci-‐simon-‐primer-‐smartphone-‐
historia-‐201202221308.html • h,p://www.arm.com/markets/mobile/smartphones.php