為了提供強大的多媒體功能，應用處理器引擎將從基頻中分離出來，未來主流的解決方案將以開放式OS來搭配高效能應用處理器...
為了提供強大的多媒體功能，應用處理器引擎將從基頻中分離出來，未來主流的解決方案將以開放式OS來搭配高效能應用處理器，確保各種服務與應用不會受到無線技術的影響，進而賦予產品更高的可攜性。
3G行動設備正以驚人的速度在進展。手機雖然已成為生活中不可或缺的一部分，但在功能上，不久之前它還只是一個方便的通訊工具而已，如今手機正逐漸演變成為一台個人化的多媒體設備。就產品類型來看，包括智慧型手機、無線PDA和行動娛樂系統等，都是廣義的行動設備，而在這些高階設備中，很快會看到多樣的多媒體功能和服務，包括自製、寄送和下載影像、視訊和音樂，而下一階段，更可以期待雙向的視訊電話通訊。
然而，要實現這種多媒體的功能，行動設備必須能執行龐大的資料量和繁重的運算工作，這得靠高處理效能的處理器才能達成，並得搭配大容量的記憶體才行。行動平台也必須支援包括照相、彩色顯示、TV輸出、IrDA、Bluetooth、USB、音訊和多種型式的記憶卡，以及傳統式鍵盤和複雜的無線數據機等廣泛的介面標準。電力消耗則是另一個關鍵，耗電必須夠低，才能讓用戶覺得電池壽命和以前一樣或更好。此外，數位版權管理(DRM)和電子付款也是不可忽視的應用需求，因此，提供一個適當的安全架構是很必要的。
面對如此複雜的功能需求，應用處理器引擎(Application Processor Engine, APE)的概念也就應運而生。直到2002年時，獨立式的APE才開始在市場上出現，並率先被高階的PDA產品採用，當時，手機彩色螢幕才剛剛導入QCIF解析度，軟體上仍是RTOS的天下，而第一個採用開放式作業系統的手機，是在2003年才上市的Nokia Series60。
為了提供強大的多媒體功能，意法半導體(ST)認為APE將會從基頻中分離出來，也就是未來主流的解決方案將是以開放式作業系統來搭配高效能應用處理器，因此ST率先推出Nomadik處理器平台。Nomadik是專為行動多媒體產品而設計，能以極低的耗電性來提供音訊及視訊表現。這是一個開放性的平台，目前能支援第9版Symbian、微軟WinCE 5.0和Montavista的3.1專業版Linux等作業系統。此外，這個處理器系列具有「獨立於數據機」(modem-agnostic)的特色，這樣一來，就能確保各種服務與應用不會受到無線技術的影響，進而賦予產品更高的可攜性。
Nomadik採用了一個開創性的架構，也就是將多媒體的運算處理分散到多個可程式化的智慧型加速器(Smart Accelerator)，它們各自獨立工作，但同時處理特定的視訊和音訊編碼與解碼功能。除了讓影音表現達到最佳化之外，分散式處理讓這些耗時又耗電的工作不會佔用到CPU的資源，讓CPU能專注於控制與程式流程的處理，或進入省電模式來延長電池的使用壽命。採用分散式平台架構的Nomadik，具有音訊和視訊加速器(兩個DSP)、264MHz ARM926、Java加速器和VGA解析度視訊品質，和相似的競爭產品比較，擁有較低的耗電性。
多數可供選擇的行動處理器，是基於單一的CPU或CPU與DSP的整合，但當時脈頻率必須提升，或耗電性開始增加時，這些作法就會遇到瓶頸。Nomadik不僅藉由盡可能避開對高時脈速度的需求來節省能源，也特別著重各個等級的系統化設計，以得到降低耗電需求的好處。創新的演算法、具能源效率的指令集，和在ARM處理器中的Java加速器，都為編碼提供了很高的執行效率；資料壓縮和圖像縮放，也能有效地使用晶片上的頻寬；此外，積極的電源管理會關掉晶片上非活動的區域，讓CPU盡可能的保持在省電模式之下。
在安全性上，一個完善的安全架構能保護對安全性RAM及ROM的接取行為，進而能支援行動商務(M-commerce)、身分認證 (Authentication)和數位版權管理(DRM)。為了因應行動設備有限的空間限制，採用12×12 TFBGA封裝的Nomadik本身的尺寸已經非常小，但在它的3層堆疊版本中，還將高達512Mbits的SDRAM和NAND Flash與處理器整合在單一、極省空間的封裝當中(圖1)。在這個封裝當中，處理器和記憶體晶片堆疊在彼此的上方。除了節省空間和在與單一處理器相同的尺寸中提供記憶體外，這個堆疊版本也提供了較佳的生產線彈性。這個處理器能和多顆協同的晶片一起搭配，例如ST手機電源管理系列中，包括1組專為多媒體系統供電、顯示器、照相機及高電力照明提供高電壓，及具有多功能、固定電流固定電壓(Constant-Current，Constant-Voltage，CCCV)的鋰離子可程式充電器產品。
目前在市場上讓產品產生差異性和附加價值的，正是該項產品的應用功能；藉由將應用功能從通訊技術中分離出來，透過不同的產品定位規劃，就能開發出一系列的多種不同產品，例如行動電話和視訊電話。這個功能強大的行動平台將許多不同的技術、操作和應用都整合在一塊。它的軟體複雜度相當高，需要採用開放式的作業系統，以及將應用處理器從數據機中分離出的架構。
Nomadik平台採用了軟體與硬體介面標準–行動產業處理器介面(Mobile Industry Processor Interface,MIPI)。MIPI協會是一個開放性的會員組織，目前已有超過70家的行動產業領導廠商加入其中，ST是MIPI協會的創始會員之一。MIPI的目標在於為行動應用處理器定義及推廣開放性的介面，以期讓行動運算設備能更快及更廣地被市場所接受。這個開放性的平台策略意味著製造商不會被獨有的CPU架構或廠商技術所束縛住。
Nomadik獨立於數據機的架構與各種2.5G和3G手機的基頻處理器都能完全相容，能支援包括UMTS、CDMA2000、WiFi和xDSL。支援多種作業系統能保證高效率的應用開發，也有廣泛的開發工具提供選擇。
3GSM國際會議無疑是行動業界一年一度的盛會，在今年2月舉行的會議中，ST和合作夥伴共同展示了兩項實務技術，展現了未來的行動應用願景。其中的一個開放和可編程(configurable)行動平台原型，是基於Nomadik STn8800處理器，和使用由開放行動終端平台(Open Mobile Terminal Platform, OMTP)團體所提出的設計規範。
這個平台和義大利電信實驗室(義大利電信集團所屬的研發部門)合作，展示了一個能提供行動營運業者安全環境的創新解決方案，讓它們能為未來的前瞻性服務開發和客製化提供可信賴和可攜式的專屬性應用。
這個展示表現了行動設備如何與家庭伺服器進行連結，進而讓經授權的用戶能下載、瀏覽或儲存音樂及視訊，或接取其他有版權或私有的內容，同時也能對遠端的設備進行操控。它整合了由義大利電信實驗室所開發的分散式語音辨識前端設備，讓用戶能選擇採用語音指令或鍵盤來控制應用功能。
第2個展示是關於行動付款、數位版權管理和電子簽章。這是採用Orange安全付款觀念的一個展示，它將運作虛擬機器(Operator Virtual Machine, OVM)技術建置在Nomadik處理器上。OVM是一種為需要安全操作環境的主機服務所提出標準式的安全架構。
這個展示系統讓用戶能在行動電話上輸入PIN碼，這個PIN碼將以手機的SIM卡上以額外的SIM軟體做處理，接著付款資訊將會安全地被傳送到廠商POS終端來完成採購動作。
這樣的系統將被3G設備採用作為當面付款的安全機制，或是做為音樂下載或其他資訊來源等數位產品的一種獲取方式。這個展示也基於Nomadik STn8800，並將OVM架構移植到以Linux運作的Nomadik NDK-B平台上。
OVM符合「全球平台和小型終端互操作平台協會」(GlobalPlatform and Small Terminal Interoperability Platform Consortium, GPD/STIP)為了行動設備安全交易而提出的規格。它建置在安全模組(Secure Module)中介軟體上，這是由Trusted Logic所開發的軟體，並由ARM做商業化的發佈，用在像是Nomadik的ARM-based處理器上。