可穿戴平臺(tái)軟硬件迭代不斷！支持雙操作系統(tǒng)帶動(dòng)平臺(tái)可拓展性，2.5D圖像處理更高階

電子發(fā)燒友網(wǎng)報(bào)道（文/莫婷婷）當(dāng)前，業(yè)內(nèi)對(duì)可穿戴設(shè)備市場(chǎng)未來的需求保持看好，芯片廠商也在卯足了勁，對(duì)產(chǎn)品進(jìn)行迭代，特別是主控芯片。今年10月份，高通宣布將與谷歌合作，共同開發(fā)基于RISC-V架構(gòu)的可穿戴芯片。消息一出便引起業(yè)內(nèi)人士關(guān)注，一旦該芯片面世，將成為業(yè)內(nèi)首款支持安卓系統(tǒng)的可穿戴設(shè)備的商用RISC-V芯片，從而推動(dòng)RISC-V芯片在可穿戴設(shè)備市場(chǎng)的應(yīng)用。

除了高通，紫光展銳、恒玄、炬芯也在持續(xù)進(jìn)行可穿戴芯片平臺(tái)的迭代。電子發(fā)燒友網(wǎng)整理了多家芯片廠商的可穿戴平臺(tái)的特點(diǎn)以及產(chǎn)品迭代方向。

軟硬件全方位升級(jí)，協(xié)同處理能力提升

高通可以說是可穿戴設(shè)備平臺(tái)的領(lǐng)導(dǎo)者，從2016年至今已經(jīng)推出了多款可穿戴設(shè)備芯片平臺(tái)，包括2016年推出的高通驍龍 2100，2018 年推出的集成全新協(xié)處理器高通驍龍 3100；在2020年推出的驍龍4100/4100+可穿戴設(shè)備平臺(tái)，帶有SoC采用增強(qiáng)型混合架構(gòu)，全新可穿戴設(shè)備PMIC；以及2022年推出的新一代可穿戴平臺(tái)高通驍龍W5/W5+。

從迭代方向看，可穿戴平臺(tái)的工藝制程、集成度、通信，以及與操作系統(tǒng)的協(xié)同處理都是升級(jí)的方向。高通可穿戴平臺(tái)在芯片制程上的領(lǐng)先性是毋庸置疑的。

作為高通新一代的可穿戴芯片平臺(tái)，高通驍龍W5/W5+，帶來了技術(shù)上的全面升級(jí)。首先是在制程上，SoC采用4nm制程工藝，協(xié)處理器采用22nm制程工藝，是當(dāng)時(shí)領(lǐng)先的制程工藝。在這之前，高通驍龍4100+采用的是12nm制程，驍龍W5/W5+在上一代的基礎(chǔ)上跨了一大步?？梢姡纱┐餍酒谥瞥坦に嚿弦恢北３值?，此前，三星也在2021年發(fā)布了采用5nm制程工藝的智能穿戴芯片Exynos W920，在CPU/GPU性能上都帶來了提升，特別是在功耗上。

2022年，音頻體驗(yàn)、交互體驗(yàn)都是可穿戴設(shè)備最大的關(guān)注點(diǎn)，特別是在TWS耳機(jī)的使用上。高通當(dāng)然看到了這個(gè)趨勢(shì)，驍龍W5/W5+上帶來了沉浸式互動(dòng)體驗(yàn)，并且能夠始終感知健康和健身體驗(yàn)，這將讓智能手表能夠時(shí)刻感知用戶的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，自動(dòng)切換運(yùn)動(dòng)狀態(tài)進(jìn)行健康監(jiān)測(cè)。

在續(xù)航方面，基于強(qiáng)大的SoC和協(xié)處理器，驍龍W5/W5+在功耗方面比驍龍4100+降低了30%-60%，例如屏幕滾動(dòng)的功耗可以降低41%。在通信方面，高通的 4G LTE 調(diào)制解調(diào)器已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了全球通用，與 全球超過百家運(yùn)營商進(jìn)行合作。

在集成度方面，從最新的高通驍龍W5/W5+來看，驍龍 W5+集成了 HiFi5 DSP、藍(lán)牙 5.3 、Wi-Fi 模塊等核心元器件，還新集成了音頻處理和通知推送的功能，另外還集成了顯示、傳感器。通過更加緊湊封裝，核心PCB面積從驍龍4100+的500mm2，降到驍龍5+的300mm2，下降了40%。這將更適合表盤面積更小、更輕薄的智能手表。

在操作系統(tǒng)方面，SoC大核SoC支持Google Wear OS和AOSP，協(xié)處理器基于FreeRTOS系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)了平臺(tái)可擴(kuò)展性，在很大程度上可以讓高通覆蓋不同細(xì)分市場(chǎng)的可穿戴設(shè)備。要知道今年第二季度全球智能手表的出貨量增長了11%，研究機(jī)構(gòu)普遍認(rèn)為可穿戴設(shè)備市場(chǎng)將有進(jìn)一步成長的空間，因此沒有一個(gè)細(xì)分市場(chǎng)是可以放棄的。

雙系統(tǒng)覆蓋不同細(xì)分場(chǎng)景，5G成為重要發(fā)展方向

目前紫光展銳根據(jù)不同的市場(chǎng)和用戶需求打造了不同的產(chǎn)品系列，一是基于安卓OS系統(tǒng)的Smart Watch產(chǎn)品系列，二是基于展銳RTOS系統(tǒng)的RTOS Watch產(chǎn)品系列。Smart Watch產(chǎn)品系列包括W517、8541E、8521E、W377等，RTOS Watch包括W307、W117、W217等。

圖：電子發(fā)燒友網(wǎng)攝

其中，W217是紫光展銳推出的具備蜂窩通信功能的智能穿戴解決方案，可應(yīng)用于成人蜂窩表、兒童表、學(xué)生卡等產(chǎn)品。紫光展銳表示，W217采用22nm LP工藝制程、Open CPU架構(gòu)，集成了通信、射頻、Wi-Fi等可穿戴設(shè)備的常用功能，同時(shí)Flash和PSRAM也封裝在里面，是一顆高集成度的單芯片平臺(tái)方案。

在續(xù)航方面，紫光展銳已經(jīng)有了深厚的技術(shù)積累，通過低功耗智能搜網(wǎng)優(yōu)化策略和遠(yuǎn)程RRC等技術(shù)加持，W217待機(jī)功耗可以達(dá)到1.5uA，成人智能手表的最長續(xù)航時(shí)間可以達(dá)到14天，W117成人手表的續(xù)航也能夠達(dá)到14天。

紫光展銳的RTOS Watch系列具備了輕量級(jí)UNISOC RTOS系統(tǒng)。資料顯示，RTOS系統(tǒng)使用原生組件和模塊在RTOS系統(tǒng)搭建了JavaScript 框架，降低了開發(fā)成本及門檻。

2023年上半年，紫光展銳推出4G 智能穿戴新平臺(tái)W377，操作系統(tǒng)為安卓 8.1，采用28nm HPC+工藝，封裝尺寸比上一代小了46%，能效提升30%，續(xù)航能力、影像、定位精度等多個(gè)方面都實(shí)現(xiàn)了全面升級(jí)。紫光展銳將其稱為更安全、更小巧的智能穿戴新平臺(tái)。

近年來，可以很明顯看到可穿戴設(shè)備的獨(dú)立屬性在不斷增強(qiáng)，在運(yùn)動(dòng)獨(dú)立屬性與老幼獨(dú)立通訊需求的疊加下，eSIM已經(jīng)成為智能手表的個(gè)人通訊助手，帶有eSIM功能的智能手表銷量已經(jīng)從2021年的17%上升到2022年19%。

紫光展銳的W117和W377等產(chǎn)品在獨(dú)立通信技術(shù)上都有了明顯的提升，例如W117一經(jīng)面世，紫光展銳便將它朝著獨(dú)立通信方案標(biāo)桿的方向升級(jí)，采用AP+CP的芯片設(shè)計(jì)架構(gòu)，更為重要的是，W117還能成為協(xié)同處理器跟MCU配合，提供更強(qiáng)大的本地算力。W377支持在全球200多個(gè)國家和地區(qū)的使用。

在近期的紫光展銳可穿戴沙龍活動(dòng)上，紫光展銳向業(yè)界預(yù)告了公司明年的產(chǎn)品迭代計(jì)劃。明年Q2上市W917，這將是公司的首款5G智能穿戴平臺(tái)。具備更高的集成度，CPU計(jì)算能力比上一代至少提高30%以上。

2D+2.5D雙GPU配置帶來智能手表界面升級(jí)

目前，恒玄針對(duì)智能音頻、智能手表市場(chǎng)打造了低中高端不同市場(chǎng)的完整方案。在智能手表方面，包括2020年推出的第一款智能手表芯片BES2500BP，成為當(dāng)時(shí)的第一顆單芯片RTOS手表 SoC。在2021年推出BES2700BP芯片，官方表示這是業(yè)界第一個(gè)12nm運(yùn)動(dòng)智能手表SoC平臺(tái)。在2022年，公司再推出BES2700iBP，采用22nm制程工藝，面向入門級(jí)中低端產(chǎn)品。

炬芯科技針對(duì)智能手表芯片平臺(tái)也在持續(xù)升級(jí)。2021年發(fā)布第一代智能手表單芯片ATS3085系列，今年發(fā)布了包括ATS3085E、ATS3085S以及ATS3089在內(nèi)的第二代智能手表芯片。

在產(chǎn)品的迭代上，智能手表主控芯片從先進(jìn)工藝、多核異構(gòu)SoC技術(shù)、集成度、健康監(jiān)測(cè)技術(shù)、聲學(xué)和音頻系統(tǒng)等多個(gè)方面都迎來了升級(jí)。

在多核異構(gòu)技術(shù)方面，恒玄科技表示，公司新一代智能可穿戴主控芯片在單芯片上集成了 ARM CPU、音頻DSP、2.5D GPU、可穿戴低功耗顯示系統(tǒng)控制器和神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)加速的協(xié)處理器，極大的提升了數(shù)字信號(hào)處理和機(jī)器學(xué)習(xí)的能力?；诙嗪水悩?gòu)技術(shù)，恒玄科技的芯片性能也得到了極大的提升。

當(dāng)前，智能手表用戶界面的升級(jí)也是智能手表主控芯片在迭代過程中需要考慮的。炬芯科技智能手表產(chǎn)品總監(jiān)張?zhí)煲嬖陔娮影l(fā)燒友網(wǎng)舉辦的2023年可穿戴設(shè)備分論壇上表示，界面刷新分為三階段，一是讀UI/字庫資源，二是把資源渲染繪制，得到想要顯示的圖片，三是送屏顯示。

每個(gè)階段都有不同的技術(shù)支持，例如第一階段需要進(jìn)行JPG硬解碼，第二階段需要GPU技術(shù)2D、2.5D的支持，第三階段需要屏驅(qū)支持SPI DDR mode。如果要實(shí)現(xiàn)UI界面設(shè)計(jì)的多元化，就需要每個(gè)階段都有對(duì)應(yīng)的速度提升。

恒玄科技表示，公司對(duì)全集成可穿戴SoC平臺(tái)技術(shù)持續(xù)升級(jí)。在進(jìn)一步升級(jí)之后，BES2700系列主控芯片，更新優(yōu)化過的自研BECO NPU，2.5D圖像處理能夠更流暢。

為了更加優(yōu)秀的圖形顯示性能，炬芯科技的第二代智能手表芯片中，ATS3085S和ATS3089采用了2D + 2.5D的雙GPU硬件加速配置，提供了繪制復(fù)雜類似3D動(dòng)畫的顯示能力；另外通過新增JPEG硬件解碼，新一代芯片實(shí)現(xiàn)圖片壓縮率提升50%，圖片解碼速度提升100%。

在健康監(jiān)測(cè)方面，不管是智能手表還是TWS都對(duì)傳感器的健康檢測(cè)提出了更高的要求。針對(duì)TWS耳機(jī)的心率監(jiān)測(cè)，恒玄科技在TWS耳機(jī)的主控芯片上集成了高精度的電容傳感器和佩戴檢測(cè)。在智能手表上，恒玄科技持續(xù)研發(fā)，基于嵌入式神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)加速器BECO的PPG 心

率檢測(cè)技術(shù)，有望能進(jìn)一步提升健康監(jiān)測(cè)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的準(zhǔn)確度。

在連接技術(shù)方面，恒玄科技開發(fā)出支持多點(diǎn)連接的新一代 IBRT 解決方案，實(shí)現(xiàn)了 BT5.3 的多點(diǎn)連接技術(shù)，這將有利于TWS耳機(jī)在連接其他設(shè)備時(shí)無縫切換。

音頻體驗(yàn)是TWS耳機(jī)的最重要的體驗(yàn)之一，特別是在近兩年“沉浸式”成為關(guān)鍵詞之后，不管是恒玄科技還是炬芯科技，主控芯片的空間音頻技術(shù)、降噪技術(shù)、ANC算法也在持續(xù)迭代。