Zamislite da kamera vašeg telefona snima desetine fotografija svake sekunde. Svaka slika sadrži milione piksela, a svaki piksel ima informacije o crvenoj, zelenoj i plavoj boji. To je ogromna količina podataka koju treba "transportovati" između senzora kamere i procesora vašeg telefona. Bez širokog „sistema autoputeva“, imali biste ozbiljnu saobraćajnu gužvu!
Zbog toga su nam potrebne specijalizovane tehnologije interfejsa kamere. Danas, hajde da istražimo tri najčešća "autoputa" unutar vašeg telefona:DPHY, CPHY i MPHY.
DPHY: Klasični autoput sa dvije-trake
DPHY(izgovara se D-Phy) je veteranski "put" u upotrebi od 2009. Zamislite to kaotradicionalni autoput s dvije{0}} trake:
Road Design: Svaka "traka" se sastoji od dvije žice-jedne za signale naprijed i jedne za signale unazad. Ovo se zove "diferencijalna signalizacija", kao da suprotne trake na autoputu upućuju jedna na drugu, što ga čini otpornim na smetnje.
Kontrola saobraćaja: DPHY ima namjensku "liniju signala sata", koja se ponaša kao semafori i policajci na cesti, govoreći procesoru: "Crveno svjetlo sada, čekajte podatke; zeleno svjetlo sada, pročitajte podatke!"
Ograničenje brzine: Svaka traka radi do 2,5 Gbps (2,5 milijardi bita u sekundi). Četiri trake zajedno isporučuju do 10 Gbps.
Pros:
- Zrela i stabilna tehnologija-poput dobro-pohabane ceste kojoj svi vozači vjeruju
- Jednostavan dizajn, lak za implementaciju za inženjere
- Jaka sposobnost protiv -smetanja sa niskim stopama grešaka
Cons:
- Mnogo žica: 4 podatkovne trake + 1 traka za sat=do 10 žica, zauzimaju vrijedan prostor unutar telefona
- Ograničena propusnost, bore se s današnjim kamerama od 108 MP i 8K videom
- Relativno veća potrošnja energije
CPHY: Pametni autoput sa tri{0}}trake
CPHY(izgovara se C-Phy), predstavljen 2014. godine, je novi "pametni autoput sa tri- trake." Ne dodaje samo trake-već u potpunosti mijenja "pravila saobraćaja":
Road Design: Svaka grupa koristitri žice(nazvan "Trio") bez namjenske linije sata. Poput tri plesača koji se drže za ruke, oni komuniciraju kroz relativne promjene položaja.
Magično kodiranje: Ovo je CPHY-ova najbolja karakteristika! Naponi tri žice stvaraju različite kombinacije (npr. žica A je 200 mV viša od B, B je 100 mV niža od C, itd.), generirajući šest "plesnih stanja". Posmatrajući smjer ovih promjena stanja-kao što je čitanje Morzeove azbuke-možete dekodirati originalne podatke.
Visoka efikasnost kodiranja: Dok tradicionalni DPHY prenosi 1 bit po ciklusu takta, CPHY 7 "plesnih pokreta" može predstavljati 16 bitova podataka. To je oko 2,28 bita po ciklusu-skoro2,3x poboljšanje efikasnosti!
Amazing Bandwidth: Na istoj "frekvenciji plesa" od 2,5G, CPHY postiže ukupnu propusnost od 17,1 Gbps-70% brženego DPHY-jevih 10 Gbps.
Pros:
- Ušteda{0}}prostora: 3 trija=9 žica, jedna manje od DPHY 10 žica
- Brže: 1,7-2,3x DPHY propusni opseg, lako se nosi s visokom rezolucijom i velikom brzinom kadrova
- Fleksibilniji: Bez linije sata znači više slobode u rasporedu PCB-a
Cons:
- Složen dizajn: Usklađivanje tri-plesnih pokreta sa tri žice je daleko teže od dvije žice-Dizajneri PCB-a mogu izgubiti kosu!
- Slabi signali: Ljuljanje napona od samo 0-200mV čini ga "delikatnijim" i osjetljivijim na smetnje
- Teško dekodiranje: Zahtijeva složene algoritme za oporavak sata, poput rješavanja zagonetki za rekonstrukciju podataka
MPHY: Budućnost Maglev Super Train
MPHY(izgovara se M-Phy) je najviša-opcija-maglev super voz. Potpuno napušta tradicionalni paralelni prijenos za USB-poput serijske komunikacije.
Međutim, iako je neverovatno brz sa neograničenim potencijalom, danas se retko koristi u kamerama. To je kao super voz koji je još u eksperimentalnoj fazi-skoro nijedan senzor kamere na tržištu ne podržava MPHY. Pa hajde da za sada samo priznamo njegovo postojanje.
Poređenje na prvi pogled
| Feature | DPHY (klasični) | CPHY (pametno) | MPHY (super voz) |
|---|---|---|---|
| Struktura | 2-žični par + sat | 3-žični trio, bez sata | USB-sviđa mi se |
| Max Bandwidth | 10 Gbps (4 trake) | 17,1 Gbps (3 trija) | Teoretski više |
| Wire Count | Do 10 žica | Do 9 žica | Još manje |
| Zrelost | ★★★★★ Veoma zrelo | ★★★★☆ Sticanje na snazi | ★★☆☆☆ Rijetko korišteno |
| Poteškoće u dizajnu | Jednostavno | Kompleks | Kompleks |
| Potrošnja energije | Više | Niže | Niže |
| Prijave | Telefoni{0}}srednje/niže klase, IoT | Vrhunski{0}}telefoni, automobilske kamere | Budući uređaji |
Zaključak: Evolucija nikad ne prestaje
Baš kao što su autoputevi evoluirali od dvije trake do pametnih sistema sa tri-trake, doći će još napredniji "autoputevi podataka". Evolucija sučelja kamere ima jedan cilj:prenijeti više podataka na manje žica uz manju potrošnju energije.
Kada sljedeći put snimite jasnu fotografiju telefonom, sjetite se ovih nevidljivih "autoputeva" koji rade iza kulisa. Iako ostaju neprimećeni, oni su neopevani heroji koji čine da vaša dragocena sećanja odmah budu snimljena!
Tech Tip: Većina modernih telefona podržava i DPHY i CPHY istovremeno. Poput izgradnje pametnog autoputa uz zadržavanje starog puta, ovo osigurava kompatibilnost i sa novim i sa starim senzorima kamere. Inženjeri misle na sve!
