Новый проект Google - модульные смартфоны Ara

Проект модульных смартфонов Google под названием Ara вызвал широкую активность разработчиков электронных компонентов. Предполагается, что в основе новых смартфонов будут применяться модули компаний, не занимающихся разработкой и производством электроники для мобильных устройств. Концепт модульного использования значительно упростил вход компаний на рынок смартфонов. Модули могут производиться свободно в любых объёмах при использовании комплекта разработчика Module Development Kit (MDK).

В зависимости от подключенных модулей пользователи смогут превратить свои мобильные устройства в оборудование для диджеев, медицинские инструменты, средства дополненной реальности и игровые консоли.

Для многих производителей носимых устройств широкое внедрение открытой модульной архитектуры для смартфона может означать переход от продажи отдельных готовых устройств к упрощённым взаимозаменяемым модулям, выполняющим конкретную функцию и используемым по необходимости.

Модульные смартфоны Ara действительно смогут привести к исчезновению отдельных носимых устройств, и к расширению разнообразия выпускаемых модулей (без дисплея, с меньшей ёмкостью батареи, с более низкой производительностью), подключаемых в один общий каркас. Пользователи сами смогут решать, сколько они готовы заплатить дополнительно для реализации той или иной функции в своем устройстве.

Распространяя открыто протокол MIPI UniPort-M для комплекта MDK, Google далее упрощает работу проектировщиков, нацеленных на новые модульные смартфоны. Интерфейс MIPI UniPort-M является сочетанием транспортного уровня MIPI UniPro с физическим уровнем MIPI M-PHY. Интерфейс, оптимизированный под эффективное взаимодействие типа «чип-чип» в мобильных платформах, предполагается для использования в качестве универсального канала.

Организация MIPI Alliance предполагает применение интерфейса не только в смартфонах. Он может использоваться для взаимодействия с различной периферией (автомобильная электроника, медицинское оборудование и промышленные системы) и носимыми устройствами.

Если проект Ara достигнет целей Google, а модульные смартфоны будут у 5 млрд. человек, то отгрузки модулей с интерфейсом MIPI UniPort-M достигнут неприлично больших цифр. Партнёр проекта, Toshiba, видит огромные перспективы для рынка специализированных ИС с данным интерфейсом.

Вице-президент Toshiba, Шардул Кази, на конференции в середине апреля рассказал о планах относительно проекта Ara. Кази видит в этом проекте возможность для Toshiba увеличить своё присутствие на рынке мобильных электронных компонентов.

Toshiba работает с Google c ноября предыдущего года. Компании разрабатывают IP-блоки для каркаса модульного смартфона. Сюда входит чип коммутации, способный перенаправлять данные от любого модуля, подключенного к каркасу, к любому другому. Две специализированных ИС (ASIC) будут осуществлять преобразование между форматами данных модульных систем к унифицированному интерфейсу MIPI UniPro.

Кази представил мост процессора приложений AP Bridge, сочетающий с одной стороны интерфейсы CSI/DSI, Host Bust, I2C, I2S и GPIO, используемые для взаимодействия с дисплеями, камерой, микрофоном и динамиками. С другой стороны предусмотрен интерфейс UniPro.

Кроме этого, представлен мост GP Bridge, предназначенный для работы с такими модулями как WiFi, Bluetooth, модемы, GPS, карты памяти, SIM-карты. Мост с одной стороны сочетает порты HSIC и SDIO, UART, I2C, I2S, EPM, GPIO, с другой – интерфейс UniPro.

Компании ожидают выход первых инженерных образцов к 4 кварталу 2014 года. Коммерческие экземпляры для модульных разработчиков планируются в начале следующего года. Идея заключается в том, чтобы избавить разработчиков от сложности интерфейса Unipro, давая им возможность сосредоточиться на работе с теми интерфейсами, с которыми они привыкли осуществлять проектирование.

Toshiba также начнёт выпуск своих собственных модулей. Компания планирует производить модуль камеры с вычислительной матрицей (две 5-мегапиксельные камеры и чип процессора в одном корпусе), имеющий размеры 20 х 40 х 5 мм. Решение может использоваться для реализации различных функций дополненной реальности: получение карты глубин, распознавание жестов, перефокусировка и т.п.

Японская компания также работает над модулями датчиков активности и приближения, в которых используется технология Transfer Jet. Модуль датчика активности может стать примером для дальнейшего модульного применения носимых устройств в проекте Ara. Шардул Кази рассказал о модуле, сочетающем процессор ARM Cortex-M4F, блок Bluetooth Low Energy и датчики движения с несколькими степенями свободы. Конечно, модуль может использоваться в основе модульного смартфона. Однако, помимо этого, модуль может использоваться в схеме носимого устройства, например браслета.

С компаниями, конкурирующими в разработке модулей, может случиться аналогичная гонка по оптимизации и стоимости, как и произошла с производителями смартфонов. Это может привести к появлению как недорогих модулей с минимальным количеством функций, так и высокоплотных мощных компонентов.