袖里乾坤 容納天地

　　楊宇欣還介紹，現(xiàn)在消費者更趨于理智，希望可以用更低的價格獲得更高性能更好用戶體驗的便攜電子產(chǎn)品，對低成本差異化產(chǎn)品要求提升了。ARM始終堅持一貫的市場戰(zhàn)略，并沒有因為金融危機而改變。ARM現(xiàn)在的重點加大了軟件方面的投入，與合作伙伴的關(guān)系也變得更加緊密，這是為了擴大并加強ARM的生態(tài)環(huán)境，生產(chǎn)出更多符合市場需求的產(chǎn)品。

　　CEVA市場拓展副總裁Eran Briman認為圍繞手機/便攜電子產(chǎn)品市場有著兩個主要的新興發(fā)展趨勢：連接性和可編程性。

　　CEVA的便攜式多媒體解決方案通常集成了DSP內(nèi)核、DSP子系統(tǒng)和豐富的視頻及音頻軟件，在經(jīng)過硅驗證的平臺中支持所有的行業(yè)標準。這款解決方案的架構(gòu)經(jīng)設(shè)計滿足超低功耗、最小存儲器容量和高清晰度等要求，可讓獲授權(quán)廠商增添任何音頻/視頻標準組合，并開發(fā)自己專有的軟件，以實現(xiàn)產(chǎn)品差異化。相比其它競爭對手處理器(如精簡指令集計算機(RISC))，使用CEVA DSP內(nèi)核實現(xiàn)HD視頻/音頻可大幅減低所需的系統(tǒng)功率資源，對于需要提高能效的應(yīng)用來說，是頗具吸引力的選擇。

　　CEVA開發(fā)了一系列結(jié)合部署CEVA DSP內(nèi)核所不可或缺的眾多硬件和軟件元素的系統(tǒng)平臺。它是由下列元素構(gòu)成：

　　● 硬件基礎(chǔ)架構(gòu) –多用途DSP子系統(tǒng)集成了CEVA DSP內(nèi)核、相關(guān)的外設(shè)和系統(tǒng)接口如片上數(shù)據(jù)和程序存儲器、高性能DMA控制器、緩沖時分復用端口(BTDMP)、高吞吐量主機、處理器接口(HPI)，以及其它接口。

　　● 軟件環(huán)境 – CEVA通過提供軟件開發(fā)環(huán)境和軟件框架來減輕集成負擔，將“即插即用”算法集成進無線和媒體處理所要求的多任務(wù)解決方案中。

　　當然，在任何嶄新的電子產(chǎn)品設(shè)計中，預算一直是主要的考慮事項。對于新興的LTE/4G市場，新手機的功率預算將與3G手機保持相同，不過，新手機將需要支持比3G手機多10倍的數(shù)據(jù)。部署低功耗DSP可讓手機制造商降低功率預算，同時又能達到出色的性能水平。

　　低功耗應(yīng)用

　　便攜式電子產(chǎn)品越來越復雜，計算需求和能力不斷增強，因而對供電系統(tǒng)的要求很高。通常，這些系統(tǒng)由電池供電。為了能夠提供足夠的應(yīng)用壽命，必須降低器件的功耗。

　　Microchip高級單片機架構(gòu)部產(chǎn)品營銷經(jīng)理Jason Tollefson介紹，該公司的nanoWatt XLP技術(shù)，已經(jīng)在該領(lǐng)域處于領(lǐng)導地位。Microchip的MCU具有世界上最低的運行和休眠電流，使得設(shè)計人員能夠選擇日益復雜的用戶接口和通信方式，同時仍保持可接受的電池壽命。由于采用更先進的工藝技術(shù)，休眠電流也因而增加。Microchip推出深度休眠模式，以抵消工藝尺寸減小造成的漏電增大的影響。這項技術(shù)還使Microchip可以采用更先進的工藝，進而降低運行功耗。Microchip對低功耗技術(shù)投入巨大，并會在可預見的將來繼續(xù)投入。

　　Tollefson先生十分看好無線傳感器，因為它涉及多個市場。例如工業(yè)控制應(yīng)用、個人健身產(chǎn)品、樓宇自動化和家庭自動化，它們都是無線傳感器的代表性市場，將推動創(chuàng)新和擴大市場規(guī)模。為使應(yīng)用具備實用性，它們必須能夠依靠電池供電運行多年，或從熱、光或射頻(RF)電波等來源獲取能量。低功耗的MCU和射頻電路可將電池壽命延長到10年以上。能量采集也逐漸成為一種為設(shè)備永久供電的方法。

　　萊迪斯半導體產(chǎn)品營銷經(jīng)理Shantanu Dhavale介紹，消費類的電子產(chǎn)品需求的關(guān)鍵是低成本、低功耗，比較小的尺寸，還應(yīng)該有一個比較快速和可靠應(yīng)用。其中需要權(quán)衡的問題一個是速度，一個是功耗，必須盡可能實現(xiàn)兩者的平衡。這就需要一方面通過芯片創(chuàng)新技術(shù)，減少功耗，通過采用關(guān)鍵的技術(shù)，盡可能地減少系統(tǒng)功耗。所以最大的挑戰(zhàn)是兩方面，一個是怎么在物理上降低元器件本身的功耗。從使用者來說，半導體廠商的問題是怎么給他們提供盡可能多的工具，通過這些工具降低功耗。為此，該公司推出其新的MachXO2 PLD系列，為低密度PLD的設(shè)計人員提供了在單個器件中的低成本、低功耗和高系統(tǒng)集成。嵌入式閃存技術(shù)采用了低功耗65納米工藝，與MachXO PLD系列相比，MachXO2系列提供了3倍的邏輯密度、10倍的嵌入式存儲器、靜態(tài)功耗降低至原來1%并減少了高達30%的成本。不斷地探索消費電子產(chǎn)品的挑戰(zhàn)中重要的一環(huán)是怎樣降低功耗，這包括兩種功耗，一是靜態(tài)功耗，還有動態(tài)的功耗。動態(tài)功耗一般都是使用者來掌控，取決于使用者進行切換的速度有多快。而所謂的靜態(tài)功耗就是芯片沒有使用時肯定會消耗的功耗，這是芯片廠商可以控制的。就功耗優(yōu)化來說，萊迪斯使用了這些技術(shù)，包括65納米的低功耗的加工工藝，同時里面包括可變的通道長度，可以通過優(yōu)化晶體管的選擇，提供功耗管理的特性。

　　電源管理

　　便攜產(chǎn)品能夠廣泛應(yīng)用，不僅僅有賴于低功耗器件的開發(fā)，更多的是借助先進的電源管理和功率器件帶來全新的低功耗應(yīng)用體驗，從而讓電池供電系統(tǒng)能夠更為長久可靠的提供服務(wù)。

　　TI模擬器件事業(yè)部業(yè)務(wù)拓展經(jīng)理周翔坦言，消費便攜產(chǎn)品類包括醫(yī)療便攜式產(chǎn)品對半導體器件有特殊的要求，包括低功耗、小封裝尺寸、出色性能和低成本，其中成本可跟隨客戶的需要，時刻保持成本的敏感性。具體到電源系統(tǒng)設(shè)計，便攜產(chǎn)品系統(tǒng)需要復雜電源的要求，舉一個例子來說，上電持續(xù)是不是跟蹤，因為便攜式不可避免會用到電池，電池密度也會有高的需求。此外是空間的局限，現(xiàn)在消費產(chǎn)品的尺寸做得越來越薄，越來越小。

　　當然，提升器件能耗效率的方法有很多種，比較有效的包括提升工藝水平和增大集成度。其中提升工藝水平是最根本的辦法，改善線寬、材料和半導體介質(zhì)等技術(shù)可以顯著降低能耗，不過模擬技術(shù)的工藝已經(jīng)很難向下前進了，數(shù)字模擬結(jié)合的混合電路又非常盛行，這就需要在工業(yè)設(shè)計中保持數(shù)字模擬技術(shù)功耗的平衡，而不能單純只降低一方面的能耗。

　　具體到TI的最新集成電源產(chǎn)品，TPS82671 以僅 6.7 mm2 的微小尺寸提供極小的集成型插件式電源解決方案，每平方毫米的電流可達 90 mA。該器件可在 TI 高度為 1 毫米的全新 MicroSiP封裝中高度整合所有外部組件，從而能夠顯著簡化智能電話等 600mA 便攜式電子產(chǎn)品的設(shè)計工作。TPS82671 工作時靜態(tài)電流非常低，僅為 17mA，并能以 2.3V～4.8V 的輸入電壓實現(xiàn)超過 90% 的電源效率。

　　ADI看好便攜醫(yī)療設(shè)備、測試與測量系統(tǒng)以及智能消費設(shè)備方面的新興應(yīng)用在未來的設(shè)計創(chuàng)新和增長前景。ADI華中地區(qū)銷售經(jīng)理張靖認為，與電池化學技術(shù)的成本效益和尺寸效益提升速度相比，便攜系統(tǒng)功能的增長速度仍將更快。因此，系統(tǒng)功效仍是最關(guān)鍵的設(shè)計要素。將線性穩(wěn)壓器替換成開關(guān)穩(wěn)壓器以穩(wěn)步提升本地穩(wěn)壓器性能或效率增益雖然仍很必要，但不再足夠。現(xiàn)在已有許多不同于傳統(tǒng)的系統(tǒng)架構(gòu)，通過分散實現(xiàn)大功率應(yīng)用處理器的一些管理功能來有效地提高系統(tǒng)功效。其次蜂窩手機中采用的通用電源管理單元將數(shù)字、音頻、電池充電、線性穩(wěn)壓、開關(guān)轉(zhuǎn)換、時鐘和其它功能整合在一個IC中。高性價比地集成這些完全不同的功能所要求的制造工藝可能導致電壓轉(zhuǎn)換模塊性能的下降。為了提高性能、效率和設(shè)計靈活性，今后的趨勢是不再集成較為重要的負載點穩(wěn)壓器。

　　針對上述市場和新需求，ADI公司推出了新的改進型本地穩(wěn)壓器(超低噪聲LDO、6MHz開關(guān)穩(wěn)壓器、高性能迷你PMU)。這些器件是ADI已發(fā)明的性能遠遠超過傳統(tǒng)中央電源管理單元架構(gòu)的一些解決方案實例。以及ADI公司最新的開關(guān)穩(wěn)壓器具有6MHz的開關(guān)頻率，使用微型外部元件，因此系統(tǒng)工程師能夠方便地快速完成在系統(tǒng)需求和功能方面的修改工作。