高集成度設(shè)計(jì)對(duì)IC創(chuàng)新設(shè)計(jì)的影響

同大多數(shù)人一樣，我每天的工作都從查詢郵件開始，然后上網(wǎng)看看我的下一個(gè)航班是否準(zhǔn)時(shí)起飛，如果有問題，我會(huì)接著打幾個(gè)電話。如今，一部智能手機(jī)就可以完成上述全部任務(wù)。

不久之前，全球各地還只是用手機(jī)打電話，如有其它需求則會(huì)購(gòu)買一些專用多媒體終端，但如今，隨著應(yīng)用軟件的爆發(fā)式發(fā)展，智能手機(jī)似乎每天都在開發(fā)出一些新功能。一部可隨手裝入口袋的智能手機(jī)可以實(shí)現(xiàn)PC、音樂播放器、數(shù)碼相機(jī)、視頻播放器、GPS和游戲機(jī)的所有功能。毫無(wú)疑問，智能手機(jī)的銷售熱潮會(huì)在2012年以后繼續(xù)保持。

系統(tǒng)集成是一個(gè)我們經(jīng)?？吹降脑~匯，正是由于系統(tǒng)集成，智能手機(jī)才有可能在如此纖薄的體積內(nèi)實(shí)現(xiàn)如此多的功能。早前，三星手機(jī)與Maxim合作為三星最新一代的手機(jī)開發(fā)了一款高度集成的電源管理IC和一款電源SoC。這款單芯片電源SoC是Maxim TINI?高集成SoC和音頻編解碼器家族中的一員。電源SoC可以節(jié)省大約一半的PCB面積，同時(shí)發(fā)熱更低、功耗更小，從而延長(zhǎng)電池工作時(shí)間，并且節(jié)省成本。三星的戰(zhàn)略型智能手機(jī)即是我們之間合作成果的巔峰體現(xiàn)。

由于使用頻繁，智能機(jī)可能每天都需要充電。Maxim的電源SoC雖然可以降低功耗，但智能手機(jī)仍需在其它方面進(jìn)行改善，以進(jìn)一步延長(zhǎng)電池工作時(shí)間。我們發(fā)現(xiàn)可以通過優(yōu)化手機(jī)處理器間的通信顯著降低功耗，這既是設(shè)計(jì)面臨的挑戰(zhàn)，也是機(jī)會(huì)所在。手機(jī)內(nèi)的諸多協(xié)處理器（如GPS、Bluetooth?、RF收發(fā)器以及多媒體DSP）也許會(huì)在不需要的時(shí)候保持開啟狀態(tài)，或在僅需要工作在低功耗狀態(tài)時(shí)保持滿功率狀態(tài)。對(duì)這類情況，解決功耗的辦法是對(duì)處理器進(jìn)行主動(dòng)的動(dòng)態(tài)控制。如果這些協(xié)處理器只有在需要時(shí)打開，并根據(jù)應(yīng)用選擇功率模式，則電源SoC能夠幫助節(jié)省更多功耗。

對(duì)系統(tǒng)處理器的討論清楚地揭示了更高集成度的必要性，未來(lái)極有可能將非連續(xù)工作的協(xié)處理器集成到電源SoC內(nèi)，因?yàn)槟壳暗幕旌?a target="_blank">信號(hào)處理器可以使用90nm或更低線寬的工藝。這樣一來(lái)，SoC就可以處理更多需要應(yīng)用處理器解決的問題。同時(shí)，應(yīng)用處理器可以更多地保持休眠狀態(tài)，來(lái)降低功耗。

傳感器是另一個(gè)關(guān)注的焦點(diǎn)，因?yàn)樗麄儠?huì)對(duì)智能手機(jī)的混合信號(hào)架構(gòu)帶來(lái)革命性的改變。慣性和運(yùn)動(dòng)傳感器早已用在手機(jī)上來(lái)調(diào)整顯示方向，而未來(lái)的智能手機(jī)將會(huì)使用更多的傳感器，以實(shí)現(xiàn)無(wú)需人工干預(yù)，自動(dòng)根據(jù)外界環(huán)境變化進(jìn)行參數(shù)調(diào)整的目的。一直打開的傳感器會(huì)因?yàn)橹魈幚砥饕残枰恢贝蜷_進(jìn)行數(shù)據(jù)處理而消耗大量的電池能量。為了節(jié)省功耗，可以將傳感器信號(hào)處理功能集成到下一代的電源SoC中來(lái)降低功耗。實(shí)際上，將非連續(xù)工作的協(xié)處理器和傳感器處理器集成到一個(gè)電源SoC中可以很好的降低功耗，從而延長(zhǎng)電池工作時(shí)間。

所有這些智能手機(jī)的附加功能和特性都可以通過提高集成度實(shí)現(xiàn)。我不得不說Maxim最大的客戶和合作者之一，三星手機(jī)，對(duì)電路設(shè)計(jì)中高集成度的重要性理解非常透徹。三星是最先在其戰(zhàn)略型安卓智能手機(jī)和平板電腦中定制電源SoC，以提高性能、減小面積、降低成本的智能手機(jī)生產(chǎn)商，我們看到越來(lái)越多的手機(jī)生產(chǎn)商正在紛紛跟隨三星，定制自己的高集成度電源SoC。

因此，我們?cè)诖藦?qiáng)調(diào)的正是我們的高集成度方案。實(shí)際上，這也是Maxim新一代TINI家族的基礎(chǔ)。關(guān)鍵的電源SoC和其它TINI家族成員是面向消費(fèi)電子領(lǐng)域的高集成度解決方案。功能豐富的TINI TV攝像機(jī)和TINI遠(yuǎn)程攝像機(jī)SoC能夠幫助將攝像頭裝進(jìn)電視機(jī)面板或你希望安裝到的任何位置。TINI音頻編解碼器將多個(gè)高性能音頻模塊和Maxim專利的FlexSound?處理器集成在一起，可提供最佳的音頻體驗(yàn)。集成了TacTouch?技術(shù)的TINI觸屏控制器將業(yè)內(nèi)最高SNR的電容觸屏模擬前端（AFE）和全功能后端處理技術(shù)集成到一起，能夠在不增加外部元器件的基礎(chǔ)上更好抑制來(lái)自AC電源適配器和LCD的噪聲。這些TINI器件代表了模擬/混合器件目前所能實(shí)現(xiàn)的最高集成度，幫助設(shè)計(jì)者實(shí)現(xiàn)下一代智能手機(jī)的新功能。

Maxim擁有悠久的高集成度設(shè)計(jì)歷史，積累了豐富的成功經(jīng)驗(yàn)，實(shí)際上，“集成”的重要性已經(jīng)融入到我們公司的名稱內(nèi)——“Maxim Integrated Products”。我們的高集成度產(chǎn)品在筆記本電腦領(lǐng)域取得多年成功以后，又將高集成度理念擴(kuò)展到手機(jī)領(lǐng)域。作為提高集成度的最新挑戰(zhàn)，智能手機(jī)自然代表了新的方向。

未來(lái)我們會(huì)看到什么？隨著應(yīng)用處理器主頻的不斷提高，耗電也越來(lái)越多，多核處理器消耗的能量會(huì)更多。對(duì)電池容量的要求也會(huì)增加。我們將需要能量收集功能從AC適配器以外的能源收集能量，如太陽(yáng)能、RF、熱能、磁能或動(dòng)能——所有這些電路都需要占用非常寶貴的PCB板面積，這再一次說明了提高集成度的必要性。

這就是我所看到的需求：在高集成度趨勢(shì)推動(dòng)下的智能手機(jī)和消費(fèi)類電子產(chǎn)品的未來(lái)。對(duì)于Maxim，我們會(huì)繼續(xù)與三星這樣的領(lǐng)先公司合作，為下一代手機(jī)和平板電腦提供業(yè)內(nèi)領(lǐng)先的電源、音頻、視頻、觸控、接口/連接以及傳感器方案。