無需外置IC ：在系統(tǒng)級(jí)芯片上集成模擬音頻IP

　　音頻處理對(duì)尺寸和功耗要求很高的手機(jī)、便攜式媒體播放器、數(shù)碼相機(jī)、便攜式攝像機(jī)、電子玩具和許多其他產(chǎn)品至關(guān)重要。此外，GPS 導(dǎo)航設(shè)備和智能手機(jī)等先進(jìn)便攜產(chǎn)品，都需要通過設(shè)置音頻功能來增值并區(qū)別于其他相似產(chǎn)品，這為音頻處理建立了一個(gè)不斷擴(kuò)展的市場(chǎng)。

　　幾年前，音頻功能需要一個(gè)或多個(gè)分立式集成電路來處理，尤其是需要真正的Hi-Fi（如超過 96dB 動(dòng)態(tài)范圍）音頻性能時(shí)。之前需要的多個(gè)不同 IC 現(xiàn)在可以集成在單個(gè) SoC 中，得到了同等的質(zhì)量，在許多情況下更超過了分立式音頻 IC。這顯著節(jié)省了芯片面積，同時(shí)降低了功耗，延長(zhǎng)了電池的使用時(shí)間。最近，全數(shù)字“D 類”音頻放大器已成為可集成到 SoC 設(shè)計(jì)的音頻功能模塊，其功率輸出高達(dá) 1 瓦，足以驅(qū)動(dòng)耳機(jī)和小型揚(yáng)聲器。

　　考慮到實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品體積小型化，同時(shí)集成高質(zhì)量音頻、延長(zhǎng)電池壽命，并以具有競(jìng)爭(zhēng)力的價(jià)格推出產(chǎn)品的壓力，IC 設(shè)計(jì)人員和終端產(chǎn)品制造商發(fā)現(xiàn)將音頻功能集成到其 SoC 設(shè)計(jì)越來越具有吸引力。當(dāng)前一流的 SoC 音頻性能對(duì)分立式音頻 IC 具有很大的競(jìng)爭(zhēng)力。

　　SoC IC 技術(shù)概述

　　SoC 設(shè)計(jì)人員無需從頭開始，他們可把已開發(fā)設(shè)計(jì)出來的構(gòu)建模塊拼到一起，在 SoC 上進(jìn)行信號(hào)處理。這些構(gòu)建模塊被稱為內(nèi)核，構(gòu)建這些內(nèi)核所需的知識(shí)產(chǎn)權(quán)稱為“IP 核”或“IP”。

　　SoC 制造工廠或代工廠實(shí)現(xiàn)了各種尺寸不斷縮小的半導(dǎo)體技術(shù)節(jié)點(diǎn)。目前，180nm 和 130nm 技術(shù)已經(jīng)成熟，90nm 和 65nm 節(jié)點(diǎn)越來越受歡迎，45nm 和更小的技術(shù)節(jié)點(diǎn)也即將到來。每個(gè)更小的技術(shù)節(jié)點(diǎn)都代表著一系列新的挑戰(zhàn)。例如，進(jìn)入深亞微米區(qū)要求開發(fā)淺溝道隔離（STI）技術(shù)，以防止器件元件各部分間的漏電。在深亞微米工藝中提供足夠的靜電放電（ESD）保護(hù)非常關(guān)鍵，而且比以前更具挑戰(zhàn)性。此外，模擬音頻信號(hào)處理極易受到噪聲的影響。隨著越多越多工作在更高時(shí)鐘頻率的數(shù)字處理加到 SoC，從而能利用更小尺寸工藝的集成能力，日益成為設(shè)計(jì)人員面臨的越多越巨大的挑戰(zhàn)。

　　MIPS 科技為 SoC 設(shè)計(jì)人員提供一系列模擬音頻 IP 產(chǎn)品，其中包括音頻編解碼器、轉(zhuǎn)換器、放大器和專門用于便攜設(shè)備設(shè)計(jì)人員的其他音頻功能。有時(shí)，單個(gè) SoC 很難實(shí)現(xiàn)特定功能，設(shè)計(jì)人員會(huì)把各種芯片集成到多芯片模塊（MCM，Multi-Chip Module）或系統(tǒng)級(jí)封裝（SiP）中。MIPS 科技的音頻 IP 可以用于所有這些系統(tǒng)設(shè)計(jì)方法。

　　動(dòng)態(tài)范圍

　　“動(dòng)態(tài)范圍”這個(gè)術(shù)語指的是最大可能的非失真聲音與靜音的比率。高動(dòng)態(tài)范圍是音頻 IC 低噪聲的最好證明――這就證明了它為什么是最重要的音頻規(guī)格。標(biāo)準(zhǔn)音頻 CD 的動(dòng)態(tài)范圍是 96dB，這對(duì)于消費(fèi)音頻系統(tǒng)可以說是最卓越的性能了。對(duì)于專業(yè)音頻應(yīng)用，在市場(chǎng)上可以找到具有高達(dá) 120dB 動(dòng)態(tài)范圍的分立式音頻 IC，然而，如此高的性能對(duì)消費(fèi)電子應(yīng)用來說往往已超越實(shí)際需求，因?yàn)楣暮托〕叽缍挤浅Ｖ匾?/p>

　　雖然分立式音頻 IC 的編解碼器和放大器等關(guān)鍵功能對(duì)于任何追求“Hi-Fi”再現(xiàn)音質(zhì)的產(chǎn)品都是必需的，但現(xiàn)在這些功能可輕松集成到采用先進(jìn)高性能音頻 IP 的 SoC 設(shè)計(jì)當(dāng)中。

　　MIPS 用于 Hi-Fi 應(yīng)用的模擬音頻 IP 內(nèi)核可以實(shí)現(xiàn)全 96dB 的動(dòng)態(tài)范圍，適用于各種成本、功耗和尺寸要求。它們是移動(dòng)電話和便攜式設(shè)備非常理想的選擇。

　　對(duì)于真正的發(fā)燒友音質(zhì)的應(yīng)用，MIPS 的 IP 可幫助 SoC 設(shè)計(jì)人員實(shí)現(xiàn)高達(dá) 104dB 的動(dòng)態(tài)范圍，而無需分立式音頻 IC。雖然需要消耗相對(duì)多一點(diǎn)的芯片面積和功耗，這種平衡方案對(duì)于高端相機(jī)、便攜式攝像機(jī)、數(shù)字電視和機(jī)頂盒等應(yīng)用也頗具價(jià)值。