融合模拟时代技术和数码技术的瑞萨科技解决方案

发布于:2006/3/9 9:55:18 | 1179 次阅读

    数码家电的市场日新月异,对家电厂商在新产品开发及成本控制方面提出了更高的要求,为了满足缩短开发周期和降低成本的要求,就需要能够源源不断地提供比其它公司更具有吸引力的新产品。在数码家电领域,瑞萨不断开发和提供在模拟时代积累起良好业绩的半导体产品。不仅仅是半导体产品,瑞萨凭借其系统工程技术和细致周到的支持,致力于开发具有竞争力的数码家电产品。

    运用长期从事模拟电路研制的技术进行LSI的开发

    在数码家电产品中,数码相机(DSC)、DVD刻录和平板电视被称为成为带动电子市场发展的主力产品,可以算是数码家电市场的三驾马车。此外,低能耗的白色家电不断更新换代,颇具吸引力的新产品纷纷上市。

    包括数码家电在内的所有家用电器商品是最贴近普通消费者的电子产品,也是消费者最为关注产品走向的领域。因此从竞争激烈、消费者选择商品要求高的角度来分析,这一领域也可以说是很难适时地开发具有竞争力产品的领域。

    由于这三种产品的期限于毕业、入学以及节假日期间,所以有市场窗口狭窄的特点。与此同时,随着新产品的不断推出,这些产品面更新换代周期非常短,造成成本压力巨大。因此,如何巧妙地将具有性能和价格优势的产品在每年期中投放市场,成为了产品开发的关键。瑞萨在产品开发如此困难的数码家电领域,特别致力于TV、VCR/DVD、相机/DSC和音响等四大领域,并提供支持产品开发的解决方案。(图1)

 

    瑞萨的强项是长期从事各种家电产品的基础部分,也就是模拟电路的研制开发工作。比如电视机或是DVD、数码相机或是音响,最终展现的还是图像和音质,中间即使经过了数码处理,但最终带给人们视觉或是听觉震撼的还是模拟。正因为如此,瑞萨科技在将长期积累起来的模拟技术应用于数码处理方面决不逊色于其它竞争对手。

    融合设计技术、关键技术以及系统工程技术的解决方案

    数码家电产品在其原有功能的基础上,融合了其它领域的功能,添加了原本和家电产品无缘的新功能,使其越来越趋于综合化和复杂化。

    比如音响产品在不久前还只是单纯地追求音质,但是现在由于装备了HDD,可以和网络相连接,就成为了音响服务器。另外由于显示屏采用了高精密LCD,就配备了图表式接口(Graphical User Interface,简称GUI),更加方便使用者获取信息。

    在开发如此综合化、复杂化的数码家电产品之际,就可以运用为各领域的产品开发提供半导体解决方案的瑞萨的技术和经验。瑞萨面向数码家电领域,在作为半导体生产厂商立足之本的设计技术上,融合了关键技术和系统工程技术,提供全面、广泛的解决方案。

    在设计技术方面,瑞萨拥有CMOS模拟技术、追求单芯片解决方案的SoC/SIP技术、强大产品阵容的CPU技术、大容量高性能的闪存技术等优势。

    同时,瑞萨科技还拥有将各种IP装备到基于上述技术所开发的LSI上的关键技术。比如录像机的MPEG2和MPEG4、H.246;能够提高电视图像质量的2D、3D与YC信号的分离;数码相机所需的JPEG;无线LAN和Ethernet;USB2.0等网络和接口的相关技术,以及电动机控制等关键技术。将硬件IP和软件IP等上述关键技术运用与LSI,可以有效地开发应用领域的LSI。

    此外,瑞萨还通过与瑞萨解决方案公司(RSO)、瑞萨销售公司等众多的伙伴企业的合作,向系统开发提供应用技术的支持,为缩短产品开发周期作出了巨大的贡献。

    拥有软硬件开发平台以支持缩短开发周期

    数码家电的种类繁多,同样种类的产品系中既有高、中、低端的纵向延伸,也有针对不同市场的横向延伸,由此半导体厂商的贡献度也不尽相同。但就整体而言,整机的功能越来越取决于半导体器件的选择。因为由于半导体程序的细分可以开发出更多的功能,而且可以将原来需要多个LSI才能实现的功能合成到少数几个LSI上,从而满足削减成本和实现缩短开发周期的需求。

    为了顺应整机厂家通过对半导体的选用来体现整机功能的潮流,瑞萨科技现在正在推进平台化作业,为LSI(硬件)开发和软件开发分别建立了平台。

    硬件平台是指通过装备检验合格的硬件IP(CPU、MPEG2、JPEG、各种接口和存储等),构建一个最合适的总线结构,从而实现应用领域定制LSI的高效开发。这是比ASSP更灵活、开发成本比I/F ASCP更低的解决方案。

    软件平台是指实现在现有LSI上工作的软件的高效开发的环境。瑞萨科技备有经合格的OS、驱动器、中间件等软件关键零部件,经过将这些零部件组合,可以满足系统所需的必要的基本功能,还可以满足对客户应用的支持以及客户委托开发。

    由于程序的细分,需要将大量的功能汇集于一个LSI,为此与以往相比开发成本大幅提高,而且均为定制开发,所以无论是客户还是瑞萨科技都有一个回收初始成本困难的问题。平台化就是灵活有效地解决这一课题的解决方案。

    通过将硬件和软件适当地分离来实现系统成本的优化

    数码家电在开发过程中需要重视的是缩短开发周期和削减成本,如上所述,平台化是满足这些需求的关键之一。除此之外,缩小LSI的尺寸也是降低成本的关键因素。随着程序的细分,尺寸的缩小也会取得很大的进展。由于程序的细分可以装备更多的功能,从而提高初始成本,而平台化可以很好地抑制初始成本的提升。

    除去初始成本提高这一因素,伴随程序的细分可以装备更多的功能,与以往的程序相比,使得尺寸的缩小成为了可能。瑞萨通过修改原有的模拟电路来实现尺寸的缩小。另外,将硬件和软件进行适当的分割,优化LSI的功能,从而有效地抑制尺寸的扩大。平台化同时也有助于实现硬件与软件的合理分割。

    另外,通过SoC和SIP,将以往被多个LSI所分割的功能合成在少数几个LSI上,可以减小电路板的尺寸。而且随着LSI数量的减少,同样还可以减少外接存储。甚至通过SIP将逻辑集成电路与存储器封装在一起,来减小PCB的面积,从而实现逻辑集成电路与存储器间的高速总线和降低噪音。

    在以往的模拟系统中的集成电路技术方面,整机生产厂商各自拥有丰富的经验,对于半导体厂商来说,同样也必须具备独到的模拟系统的技术。如上所述,瑞萨在通用组件和模拟LSI方面拥有丰富的经验,并与众多的整机厂商保持着紧密的关系。对于从模拟向数码发展的家电产品的开发,瑞萨将一如既往地通过其先进的技术和绵密的支持机制给予强有力的帮助。

    网络关键技术

    提供面向数码家电网络化的广泛的解决方案。

    在开发数码家电产品的过程中,对于网络化功能的要求日益高涨。瑞萨自1998年起就开始开发并提供USB器件,并且形成了强大的产品阵容。同时瑞萨科技也为信息家电供应商提供UpnP(Universal Plug and Play),它是实现方便接入TCP/IP网络的中间件,瑞萨科技准备了许多针对数码家电网络化的解决方案。

    为数码AV系统提供丰富的高速USB器件

    瑞萨拥有针对低速USB、全速USB和高速USB的微控制器、ASSP以及系统LSI所需的IP等种类丰富的USB器件产品阵容。迄今为止,拥有如此规模的USB器件产品阵容的惟有瑞萨,可以从容应对装载各种USB的需求。

    对于像AV系统这样的需要传送大量数据的应用,就需要高速USB的480Mbps的传送速度。

    瑞萨在高速USB器件方面,继全速USB的M66291之后,批量生产用于Bulk的高速USB的M66591和装有多功能大容量FIFO存储的M66590,此外还开始规模生产装有Isoch的低能耗的M66592。无论哪一款都是按照USB2.0标准并取得了商标。

    M66592在以480Mbps的速度通讯时,只需40mA(90mW),这是的能耗,另外经过小型化封装后,成为最适合移动通信系统和电池驱动系统的USB器件。而且还支持即时传送动画和音响数据的Isoch,适用于USB2.0的所有传送方式。另外可以设定8条5Kbyte的FIFO终端,通过独立于CPU总线的8位DMA接口实现高速通讯。

    瑞萨除提供组件之外,还备有USB通讯的基础部分、参考设计以及开发板等丰富的技术资料,支持基于M66592的整机方案的开发。

    作为M66592的后续新产品,瑞萨正在致力于开发适合数码家电主/从功能的M66696。M66696适用于1对1通讯,可以大幅度地减少CPU负荷和S/W容量来实现主/从功能,其使用方式如图6-2所示。也就是说在主环境下支持从DSC或DVC向DVD刻录机传送视频图像,在辅助环境下向电脑传送数据,使同样一台DVD刻录机拥有了多种用途。(图2)

    将实现方便连接网络的UpnP装载在微控制器上

    在将电脑连接网络时需要进行一些烦琐的设定,而在将数码家电产品与网络连接时,则不能让用户进行如此复杂的操作。要普及网络家电,关键是要实现方便连接。

    在这方面瑞萨关注UpnP,UpnP是针对TCP/IP网络的标准规格,可以省去许多烦琐的设定。

    瑞萨自行开发和销售泛网网络软件,同时也与拥有强大技术能力和良好业绩的信息家电领域第三方合作伙伴通力合作,在8-32位的各类微控制器上装配第三方合作伙伴的TCP/IP、UpnP、UpnP-AV等针对网络的中间件(图3)。

    该公司的TCP/IP和UpnP用中间件的尺寸只有原来产品的1/6--1/10,而且还实现了前所未有的低端产品在微控制器上的装载。

    在数码家电网络,将TCP/IP和UpnP-AV中间件装载在SH3-DSP/SH-4系列上。

    此外,瑞萨科技还开发了在CPU上装载SH-4(SH7751R)的UpnP-AV演示板。利用该演示板,可以通过以太网把HD规格的影像内容从D-VHS传送至电视机。

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