将音频编解码器植入28nm芯片系统_皇冠官网

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皇冠官网_(作者:CraigZajac等)  阐述  音频处置对于手机、平板电脑等消费电子应用于和其他大量生产的产品十分最重要。面积和功耗往往是关键设计标准,而市场拒绝有高质量高保真(Hi-Fi)音频效果。

将经过硅检验和优化的音频IP构建构建特定的音频功能,有助减少当今多媒体芯片系统的功耗、面积和成本。  随着设计渐渐过渡到28纳米工艺技术,构建音频功能这一挑战显得愈发简单,原因是仿真电路并不遵循摩尔定律,也会随着工艺发展而尺寸增大。使用28纳米工艺的晶圆成本不会比65纳米或40纳米工艺技术高达许多。数字电路遵循摩尔定律,虽然晶圆成本提升,但是它的性能和密度也提高了。

音频编解码器使用的仿真电路一般用于IO器件,因此会像数字电路那样用于内核器件(coredevice)而增大尺寸。这样晶圆成本增加的同时,仿真电路固有性能并没提高,面积也没增大,因此必需研发新的架构以增加总面积。例如,使用65纳米技术、面积为2.5平方毫米的音频编解码器,在使用28毫米技术后面积必须增大至1.9平方毫米才能使硅成本维持完全相同。就是这25%面积的增大包含了对高级工艺节点音频编解码器的关键挑战。

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  本文研究了将音频功能构建在28纳米移动多媒体芯片系统上所面对的主要系统及技术挑战,以及如何通过以下技术应付这些挑战:皇冠官网  ●利用摩尔定律,将部分功能从仿真交由数字来构建;  ●灵活性设计,反对芯片系统标准化参照时钟的音频取样速率;  ●作好好电源电压减少和性能之间的均衡;  ●了解理解芯片系统之外的系统功能区分;  认识到有措施可使系统成本最小化,设计人员和系统架构师将需要找到成本、功能和性能之间的有效地均衡,使他们需要映射音频IP解码器解决方案,从而协助他们的SOC在竞争中落败。  音频编解码器基本知识  音频编解码器主要由两类数据转换器模块构成,即用作录音的仿真-数字转换器(ADC)和用作音频的数字-仿真换器(DAC)。对于单声道或多声道解码器,这些模块不会被分别拷贝。

图1是典型的单声道音频编解码器框图。图中文录音声道还包括具备音量控制的放大器,可将小信号麦克风和大信号线缆调整到仿真-数字转换器的输出范围。音频声道还包括需要必要驱动耳机或小型扬声器缩放,每路都分别具备音量控制功能。此外还有获取麦克风偏置的低噪音电源。

  数字电路有多个部分包含,最重要的是数字音频滤波器,它可将数据速率切换为数据转换器的过取样时钟,并避免音频带上外的高频噪声。时钟管理也很最重要,它可保证有所不同速率的模块彼此维持实时,并反对多种取样速率。  图1:音频编解码器功能性框图  音频编解码器基本知识  研发高效的28纳米音频编解码器的第一步是利用更加先进设备的工艺增加面积和提升总体性能。

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使用28纳米技术后数字性能贞着提高,因此,明智的音频工程师不会拒绝接受而不是赞成向高级节点迁入。结果就是系统架构在数字域构建尽量多的功能。通过将更加多的信号处理从仿真域转至数字域,还包括音量调节、混合和转换,音频编解码器可以利用先进设备工艺。

结果是,数据转换器移至离外界模块更加将近的地方,从而修改了仿真布局,其他功能则保有在数字域,而数字域获益于先进设备工艺。:皇冠官网。

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