connect Die Smartphone-Neuheiten 2012 (Vorschau)

ßen Erfolg. Ganz anders erging es
dem Snapdragon. Der Name entwickelte
sich zum Markenzeichen
schneller, fortschrittlicher Smartphones.
Der seinerzeit verbaute
Prozessor der ersten Baureihe S1
war ein QSD8250, der bis heute in
Produktion ist. Wobei das Wort
Prozessor für die Snapdragons zu
kurz greift, korrekterweise müsste
von SoC (System-on-a-Chip) gesprochen
werden.
Modul-Bauweise
Power
Amp
Power
Amp
Power
Amp
GPS
Transceiver
System-on-a-Chip
Denn neben der Applikationsprozessor
genannten zentralen Steuereinheit
befinden sich auch viele
andere der im Kasten „Modul-
Bauweise“ (rechts) erklärten Bestandteile
eines Smartphones in
den als Snapdragon firmierenden
Chips. So integriert Qualcomm
Baugruppen für den Mobilfunk,
zur Datenübertragung an Speicher,
Speicherkarten-Slot, Kamera, Display,
Lautsprecher, Mikrofon und
USB-Anschluss und vieles mehr
auf seinen Snapdragon-Chips. Hier
hat sich bei jedem Generationssprung
einiges getan. So war
die schnelle Mobilfunkvariante
HSPA+ ab der zweiten Snapdragon-Generation
S2 verfügbar. 3-D-
Kameras unterstützt erst die mit
zwei Prozessorkernen ausgestattete
dritte Generation. Und in der
vierten Generation mit zwei bis
vier Kernen kommen Chips mit
eingebautem Bluetooth und WLAN
zum Einsatz. Auch ein sogenanntes
World-Modem, das alle im Einsatz
befindlichen Mobilfunkstandards
einschließlich LTE unterstützen
kann, wird es erstmals in der S4-
Baureihe geben. Hierzu sind allein
im Modem drei Prozessoren nötig,
eine Baseband-CPU übernimmt
die Kontrolle, während zwei Hexagon-DSP
genannte Digital-Signal-
Prozessoren (DSPs) für Kodierung
und Dekodierung der Mobilfunkdatenströme
zuständig sind. Ob ein
Snapdragon-Smartphone nur für
GSM und UMTS oder auch für
amerikanische und asiatische CD-
MA2000 Netze geeignet ist, zeigt
sich an der zweiten Stelle der Ziffer
im Produktnamen. Eine 2 steht
hier für GSM/UMTS, eine 6 zusätzlich
für CDMA, das World-
Modem wird sich in einer 9 widerspiegeln.
Eine 0 und ein APQ im
Namen kennzeichnen den Verzicht
auf ein Mobilfunkmodem – solche
Chips kommen in Tablets und neuerdings
auch in Fernsehern zum
Einsatz. Einen Überblick über die
verschiedenen Featurevarianten
der Generationen liefert die Tabelle
auf Seite 60.
Im Smartphone ist der Prozessor nur eine Komponente
unter vielen, doch kommt ihm eine zentrale Rolle zu.
WiFi and Bluetooth
Transceiver
Micro SD
Digital
Baseband
Processor
Auch wenn in Smartphone-Artikeln meist von dem
Prozessor die Rede ist, macht der die Arbeit nicht allein.
Denn während auf dieser CPU Betriebssystem und Applikationen
laufen, was ihr den Namen Application Processor
eingebracht hat, gibt es mindestens noch einen
zweiten Prozessor. Dieser kodiert und dekodiert die
Datenströme, sodass Mobilfunknetz und Smartphone
einander verstehen, man spricht hier vom Baseband-
Prozessor. Von der Basis ist die Rede, da erst der Transceiver
die Datenströme auf die zugelassenen Funkfrequenzen
umsetzt, in Deutschland also auf 900 und
1800 MHz (GSM) und 2100 MHz (UMTS). Um Datenströme
handelt es sich im digitalen Mobilfunk auch bei
der Sprachübertragung zur Telefonie. Um die Hochfrequenzsignale
senden zu können, sind Verstärker nötig,
ROM
Camera
SDRAM
Applications
Processor
Prozessor-Architektur
Das Design der in Smartphones
eingesetzten Applikationsprozessoren
kommt fast ausschließlich
von der britische Firma ARM. Sie
entwickelt, was Apple, Nvidia,
Samsung und viele andere in Lizenz
fertigen. Das immer gleiche
Design führt zu überall gleichen
Befehlssätzen. Ein Smartphone-
Power
Management
Touchsreen
Controller
Display
Batterie
USB
Speaker
Hersteller kann also mit vergleichsweise
wenig Betriebssystemanpassung
ein preiswertes Mobiltelefon
mit dem Prozessor von Lieferant A
und ein teures mit einem von Lieferant
B herstellen. Für seinen ersten
Snapdragon hat Qualcomm nun
nicht das ARM-Prozessor-Design
lizenziert, sondern nur den zugehörigen
Befehlsatz. Zu diesem entwi-
Head-
phone
Mic
die sie auf die erforderliche Leistung bringen. Die mit
wesentlich weniger Sendeleistung agierenden Komponenten
für Datentransfers über WLAN und Bluetooth
stecken meist in einem einzelnen Baustein, oft zusammen
mit dem GPS-Empfangsmodul. Dazu kommen die
diversen Schnittstellen zu Lautsprecher, Mikrofon,
Touchscreen, Display, RAM, ROM und meist auch Speicherkarte.
Essenziell ist das Powermanagement, das
dafür sorgt, dass der Akku, am Netzteil angeschlossen,
schonend und schnell geladen wird, und dass das
Smartphone immer mit der gleichen Spannung versorgt
wird, auch wenn diese
am Akku durch fortschreitende
Entladung
nachlässt.
In manchen Smartphones schirmen
Metallkappen Strahlungen der Baugruppen
ab. Der Snapdragon befindet sich im Bild
links oben unter der gelochten Kappe.
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