MIPI UniPro 通讯协定助阵，行动装置芯片互连传输效能高

现今行动装置功能愈来愈多元，芯片与周边元件间的互连界面也更为繁复。由 MIPI 联盟所制定的标准化通讯协定“UniPro^SM”（Unified Protocol），能简化装置互连机制、高速支援芯片间数据传输，协助开发制造商加快推出功能完整又品质稳定的产品。在 MIPI UniPro^SM 工作小组推动下，其协定规范已获不少业界组织采用，影响力也持续提升。

MIPI UniPro^SM 搭 M-PHY，简化行动装置芯片互连界面

MIPI 联盟以成立工作小组（Working Group）形式，制定与推动行动装置界面标准规范。为了简化智能手机、笔电、相机、穿戴装置等内部芯片互连界面，提升传输效率与降低功耗，2004 年 MIPI UniPro^SM 工作小组顺势而生，3 年后发表初版 UniPro^SM 通讯协定，多年来因应趋势与需求，不断精进技术推出新版规格。

MIPI UniPro^SM 为交换式封包传输程序（switched packet transfer）规范出传输层（transport layer）通讯协定堆叠（protocol stack），其结构类似国际化标准组织（ISO）所制定的网络概念架构“开放式系统互连参考模型”（Open System Interconnection Reference Model）。MIPI UniPro^SM 通讯协定堆叠以“M-PHY”界面做为实体层（Physical Layer），两者搭配下即成“UniPort-M”界面，使跨芯片装置互连传输更高速稳定。

▲ 建置于MIPI M-PHY 实体层上之 UniPro^SM 通讯协定堆叠结构。

MIPI UniPro^SM 属于 MIPI 规范架构下的“芯片到芯片进程间通讯”（Chip-to-Chip Inter Process Communications）类别，为通用型标准化协定，有别于一般通讯协定仅针对特定应用而设计。MIPI UniPro^SM 不但能以独立界面形式进行跨处理器进程间通讯，还能做为多媒体界面的元件，另可搭配各种 MIPI 或非 MIPI 应用层协定共同运作，而且功耗较低，不必像过去为 PC 产业所开发的通讯协定，经常面临功耗过高的问题。

▲ UniPro^SM／UniPort-M 属于 MIPI 规范架构“芯片到芯片进程间通讯”类别（蓝圈处）。

MIPI UniPort-M 效率性能高，广受业界组织采用

MIPI UniPro^SM 通讯协定堆叠结合 M-PHY 规范的 UniPort-M 界面，能连结各种应用通讯协定，做为协定之间的通用通道。目前 UniPort-M 已获得不少行动装置及相关产业纳入做为开发工具，包括 JEDEC 固态技术协会、Google 模组化智能手机开发计划“Project Ara”，应用层面更趋广泛多元。

JEDEC 所制定的通用闪存（Universal Flash Storage，UFS）标准，采用 MIPI UniPort-M 规范以实现高性能与低功耗，每一通道的数据传输速度可达 5.8 Gbps，为行动装置嵌入式与可插拔式闪存设备，提供高效能解决方案。东芝（Toshiba）则是基于 JEDEC UFS 2.0 规格标准，于2014年推出新一代嵌入式 NAND 闪存模组设备控制器，使行动装置的随机读取效能大为提升。

Google Project Ara 则是以 UniPort-M 连结模组化智能手机平台的各个模组，使连结设计得以简化并缩减产品开发时间与成本，其高效能及功能扩充性可满足弹性化需求。此外，MIPI 多媒体（Multimedia）类别中的相机串列界面“CSI-3”，也透过 UniPort-M 连结相机界面及应用处理器。

 

经互通性测试实际验证，带动业界市场接受度

MIPI 联盟所制定的界面应用逐渐延伸，吸引各领域厂商加入成为联盟会员，共同参与工作小组制定界面规格标准，合作推动业界采纳运用。MIPI 联盟积极在台举行大型活动，对台湾的重视程度可见一斑。目前 MIPI 联盟亚太地区中港台三地会员数为 55 家，约占全球总会员数两成，现正持续扩增当中。

MIPI 联盟台湾成员联发科技（MediaTek），日前针对 MIPI UniPro^SM 相容测试规格（Compliance Test Specification，CTS）v1.6x 版、M-PHY v3.x 版，特于新竹总部 3 座先进实验室，举行为期两天的互通性测试研讨会，借此让参与活动的厂商，实际测试 UniPro^SM 与 M-PHY 在 JEDEC UFS 标准下的运作情形。

透过互通性测试活动，验证 MIPI UniPro^SM v1.6x 版与 M-PHY v3.x 版开放式规格功能，展现其应用广泛多元又易于建置运用的特性，同时证明 UFS 标准在行动装置产业的可行性及成熟度，能协助开发制造商降低成本，加快推出功能完备又可靠的产品。

MIPI UniPro^SM 工作小组持续推动 UniPro^SM 发展，预计在 2016 年第二季推出新版规格，届时新版 M-PHY v4.1 也将一并推出。新版 M-PHY 将展现高速 GEAR 4 能效，数据传输最高速度相较于前版规格提高一倍，每通道达 11.6 Gbps，使资讯传输量提高，也可减少通道数量降低成本。MIPI 联盟将继续聚焦行动装置技术发展，积极拓展应用市场，并与工作小组以及联盟会员共同努力推动市场创新，期望未来能有更多台厂参与响应。

（首图来源：Flickr/MIPI Alliance CC BY 2.0）