新一代SoC整合音频编解码器的挑战与设计实现

通常是13MHz的射频时钟。第二个，可能工作在480MHz的USB时钟。第三个，可能工作在 16MHz，即蓝牙芯片的典型工作频率。这样一个系统内的音频编解码器不仅桥接了数字域和模拟域，它同时还桥接了数字生态系统中的不同时钟域。

典型的音频编解码器将若干模拟信号源连接在一起并输出到一个单一的数字宿主（digital host）。然而，在当今有众多数字宿主的系统中，每个数字宿主都有其自己的时钟域且往往互相并不同步。因此，将大多信号控制（音量、混合和交换）移到数 字域，使ADC和DAC尽可能地接近模拟终端就很有好处（图7）。

　　图7：借助多个数字音频宿主的基于数字化的音频处理。

借助将更多的信号处理从模拟域转到数字域，音频编解码器可以增加遵循摩尔定律的数字电路的百分比并减少不那么随工艺的缩小而减小的电路比例。这将导致 一种新的以数字为中心的架构，其中，所有的信号处理在数字模块实施；而其外围是模拟电路，不仅包含数据转换器，还包含异步采样率转换器（ASRC）以匹配 输入时钟域。

　　本文小结

随着移动多媒体SoC缩小到28nm工艺技术，集成音频编解码器功能的挑战将变得更加棘手。系统架构师和SoC设计师必须考虑到如下五个重点事项：

1. 先进节点所增加的硅成本。与65nm工艺相比，先进工艺节点增加的晶圆成本要求将音频编解码器的面积减少25%；

2. 音频编解码器随工艺缩小而减小的限制。对28nm技术来说，音频编解？？码器设计中对I/O器件的使用限制了在保持相同性能的前提下，减少芯片面积的能力；

3. 电源电压制约了输出驱动器的性能。以1.8V电压驱动音频输出信号，会限制输出驱动的性能；

4. 为扬声器驱动器在系统内找到合适的位置。扬声器驱动器是将音频编解码器整合进28nm技术所遭遇的最具挑战性的工作。为扬声器驱动器功能找到合适的系统划分对优化整体性能至关重要；

5. 将模拟功能转移到数字域。可对音频编解码器架构进行改造，通过用数字域实现更多功能，以充分分享数字域随28nm工艺技术的缩小而减小带来的好处。

总之，将音频编解码器整合进新一代的SoC的技术还值得我们去研究和挑战！