無(wú)需外置IC ：在系統級芯片上集成模擬音頻IP

　　音頻處理對尺寸和功耗要求很高的手機、便攜式媒體播放器、數碼相機、便攜式攝像機、電子玩具和許多其他產(chǎn)品至關(guān)重要。此外，GPS 導航設備和智能手機等先進(jìn)便攜產(chǎn)品，都需要通過(guò)設置音頻功能來(lái)增值并區別于其他相似產(chǎn)品，這為音頻處理建立了一個(gè)不斷擴展的市場(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(lái)處理，尤其是需要真正的Hi-Fi（如超過(guò) 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(guò)了分立式音頻 IC。這顯著(zhù)節省了芯片面積，同時(shí)降低了功耗，延長(cháng)了電池的使用時(shí)間。最近，全數字“D 類(lèi)”音頻放大器已成為可集成到 SoC 設計的音頻功能模塊，其功率輸出高達 1 瓦，足以驅動(dòng)耳機和小型揚聲器。

　　考慮到實(shí)現產(chǎn)品體積小型化，同時(shí)集成高質(zhì)量音頻、延長(cháng)電池壽命，并以具有競爭力的價(jià)格推出產(chǎn)品的壓力，IC 設計人員和終端產(chǎn)品制造商發(fā)現將音頻功能集成到其 SoC 設計越來(lái)越具有吸引力。當前一流的 SoC 音頻性能對分立式音頻 IC 具有很大的競爭力。

　　SoC IC 技術(shù)概述

　　SoC 設計人員無(wú)需從頭開(kāi)始，他們可把已開(kāi)發(fā)設計出來(lái)的構建模塊拼到一起，在 SoC 上進(jìn)行信號處理。這些構建模塊被稱(chēng)為內核，構建這些內核所需的知識產(chǎn)權稱(chēng)為“IP 核”或“IP”。

　　SoC 制造工廠(chǎng)或代工廠(chǎng)實(shí)現了各種尺寸不斷縮小的半導體技術(shù)節點(diǎn)。目前，180nm 和 130nm 技術(shù)已經(jīng)成熟，90nm 和 65nm 節點(diǎn)越來(lái)越受歡迎，45nm 和更小的技術(shù)節點(diǎn)也即將到來(lái)。每個(gè)更小的技術(shù)節點(diǎn)都代表著(zhù)一系列新的挑戰。例如，進(jìn)入深亞微米區要求開(kāi)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）保護非常關(guān)鍵，而且比以前更具挑戰性。此外，模擬音頻信號處理極易受到噪聲的影響。隨著(zhù)越多越多工作在更高時(shí)鐘頻率的數字處理加到 SoC，從而能利用更小尺寸工藝的集成能力，日益成為設計人員面臨的越多越巨大的挑戰。

　　MIPS 科技為 SoC 設計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、轉換器、放大器和專(zhuān)門(mén)用于便攜設備設計人員的其他音頻功能。有時(shí)，單個(gè) SoC 很難實(shí)現特定功能，設計人員會(huì )把各種芯片集成到多芯片模塊（MCM，Multi-Chip Module）或系統級封裝（SiP）中。MIPS 科技的音頻 IP 可以用于所有這些系統設計方法。

　　動(dòng)態(tài)范圍

　　“動(dòng)態(tài)范圍”這個(gè)術(shù)語(yǔ)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格。標準音頻 CD 的動(dòng)態(tài)范圍是 96dB，這對于消費音頻系統可以說(shuō)是最卓越的性能了。對于專(zhuān)業(yè)音頻應用，在市場(chǎng)上可以找到具有高達 120dB 動(dòng)態(tài)范圍的分立式音頻 IC，然而，如此高的性能對消費電子應用來(lái)說(shuō)往往已超越實(shí)際需求，因為功耗和小尺寸都非常重要。

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

　　MIPS 用于 Hi-Fi 應用的模擬音頻 IP 內核可以實(shí)現全 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(huà)和便攜式設備非常理想的選擇。

　　對于真正的發(fā)燒友音質(zhì)的應用，MIPS 的 IP 可幫助 SoC 設計人員實(shí)現高達 104dB 的動(dòng)態(tài)范圍，而無(wú)需分立式音頻 IC。雖然需要消耗相對多一點(diǎn)的芯片面積和功耗，這種平衡方案對于高端相機、便攜式攝像機、數字電視和機頂盒等應用也頗具價(jià)值。