來源：eetchina 作者：jam科技公司rickbeale

    隨著數(shù)字錄音和傳輸?shù)某霈F(xiàn)，將數(shù)字信號(hào)源與數(shù)字處理直接結(jié)合起來提供端到端數(shù)字音頻系統(tǒng)的想法看起來即將實(shí)現(xiàn)。端到端數(shù)字音頻確保數(shù)字音頻源—無論是cd、 dvd或hdtv—“原汁原味”地還原其錄制或發(fā)送時(shí)的高分辨率。此外，它使得音頻和視頻可以成為很多消費(fèi)產(chǎn)品的一種功能，而不僅僅是一種單功能的產(chǎn)品。最顯著的實(shí)例是蜂窩電話上的音頻播放器、在電視機(jī)頂盒中的錄像硬盤，以及甚至是電腦上的音頻/視頻播放功能。隨著音頻/視頻系統(tǒng)集成的增加和成本的降低，這僅僅是數(shù)字化生活爆發(fā)的開始。

    消費(fèi)者已經(jīng)熱烈的擁抱了數(shù)字化生活方式。在不久之前，tivo和mp3播放器以及高清電視在技術(shù)上非常新穎�，F(xiàn)在，數(shù)字視頻錄像機(jī)(dvr)和ipod以及平板電視是一類很酷的產(chǎn)品，正在形成今天的流行文化。消費(fèi)者開始重視數(shù)字化生活帶來的方便性和酷的感覺，即使是按照傳統(tǒng)的產(chǎn)品質(zhì)量尺度來看存在一些折衷，如音頻的保真度。當(dāng)然消費(fèi)者依然重視保真度，他們依然偏好于聲音效果更好的產(chǎn)品，但音頻保真度較低并不會(huì)妨礙他們接受這種數(shù)字生活方式。技術(shù)必須彌合這種差距。

    系統(tǒng)架構(gòu)的數(shù)字化

    消費(fèi)產(chǎn)品的系統(tǒng)架構(gòu)越來越多地得到數(shù)字化，受到數(shù)字連接功能的爆炸性需求推動(dòng)。在數(shù)字信號(hào)處理以及像mpeg解碼和視頻縮放這樣的復(fù)雜功能算法的處理器技術(shù)進(jìn)步下，新產(chǎn)品類別，如數(shù)字高清電視(圖1)的實(shí)現(xiàn)變成現(xiàn)實(shí)。像過去使用模擬技術(shù)來實(shí)現(xiàn)的濾波、解調(diào)制功能現(xiàn)在都以數(shù)字方式實(shí)現(xiàn)，成本和功耗更低，性能更高。如圖2所示，在系統(tǒng)架構(gòu)中數(shù)字所涉及的區(qū)域不斷地?cái)U(kuò)展，將越來越接近現(xiàn)實(shí)世界的邊界，并涵蓋越來越多的系統(tǒng)功能。

    數(shù)字系統(tǒng)級(jí)芯片(soc)集成已經(jīng)成為系統(tǒng)架構(gòu)數(shù)字化的主要關(guān)鍵技術(shù)，并推動(dòng)性價(jià)比的急劇增加。按照摩爾定律，工藝尺寸從0.25微米下降到0.18微米，再到0.13微米，現(xiàn)在已經(jīng)低于100納米。存儲(chǔ)器和混合信號(hào)電路的工藝創(chuàng)新以及dsp/ risc處理器架構(gòu)的發(fā)展，都使得可以在更低的成本和更小的硅片上集成更多的功能。像broadcom和marve這些新公司的建立都是利用這種強(qiáng)大的產(chǎn)業(yè)趨勢(shì)，使得非常復(fù)雜的系統(tǒng)架構(gòu)現(xiàn)在可以在單個(gè)soc上實(shí)現(xiàn)。

    系統(tǒng)接口芯片tornado

    盡管數(shù)字soc集成對(duì)消費(fèi)電子產(chǎn)品帶來了巨大影響，但是事實(shí)依然是我們基本上還生活在一個(gè)模擬的世界，這些大規(guī)模的數(shù)字soc必須與這個(gè)模擬世界進(jìn)行對(duì)接。這種系統(tǒng)接口包括三個(gè)主要的功能，這些功能利用了混合信號(hào)和功率模擬技術(shù)：系統(tǒng)支撐、通信接口和消費(fèi)者界面。

    系統(tǒng)支撐功能主要是外部電源與越來越復(fù)雜的系統(tǒng)電源管理之間的接口。通信接口將數(shù)字 soc與數(shù)據(jù)通信網(wǎng)絡(luò)相連接，如以太網(wǎng)、 wi-fi、 藍(lán)牙、 usb和蜂窩網(wǎng)絡(luò)。消費(fèi)者界面實(shí)現(xiàn)用戶與數(shù)字世界之間的銜接，包括像顯示驅(qū)動(dòng)器、麥克風(fēng)輸入、音頻/視頻線入/出，以及到喇叭的音頻放大器輸出。

    盡管soc性價(jià)比學(xué)習(xí)曲線(圖3)在過去十年中非常地陡，但系統(tǒng)接口功能僅獲得有限的改善。直到最近，這依然保持常態(tài)，因?yàn)閿?shù)字soc功能代表了主要的系統(tǒng)成本以及改善機(jī)會(huì)。然而，這種情況已經(jīng)發(fā)生了改變。系統(tǒng)接口功能的成本占了ic成本的很大比例，產(chǎn)生了投資的黃金機(jī)會(huì)，加快了性價(jià)比學(xué)習(xí)曲線。

    圖3：soc sic價(jià)格-性能學(xué)習(xí)曲線和系統(tǒng)集成架構(gòu)。

    今天，三個(gè)產(chǎn)業(yè)因素匯合在一起圍繞著系統(tǒng)接口功能上產(chǎn)生了一個(gè)“完美風(fēng)暴”，這類似于過去soc所曾經(jīng)歷的那樣。首先，市場(chǎng)受到消費(fèi)者對(duì)數(shù)字生活方式的需求推動(dòng)，在產(chǎn)生、存儲(chǔ)、發(fā)送和處理數(shù)字內(nèi)容上的技術(shù)進(jìn)步也促進(jìn)了市場(chǎng)的發(fā)展。其次，如高壓(hv) cmos這樣的關(guān)鍵半導(dǎo)體工藝技術(shù)已經(jīng)步入實(shí)用，這也推動(dòng)了低成本地集成系統(tǒng)接口功能(需要電源模擬電路)