会社ブログについて オールウィナー アナログシリーズチップ:PMU,オーディオコーデック

Recycle Allwinner Analog Series Chip:PMU、オーディオコーデック

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リサイクル対象製品：集積回路、5Gチップ、新エネルギーIC、IoTチップ、Bluetoothチップ、車載チップ、AI IC、イーサネットIC、メモリチップ、センサー、IGBTモジュールなど。

リサイクルの詳細：

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パワーマネジメントユニット（PMU）：効率的で安定した「エネルギー管理」

AllwinnerのPMU製品は、AXPシリーズを中心に、完全子会社のXinzhihuiが独自に開発し、組み込みシステムやポータブルデバイス向けの最適な電源ソリューションとなっています。これは、高集積、低消費電力、マルチシナリオ適応というコアな利点によって実現されています。その中核的な価値は、電力リソースを正確に割り当て、デバイスの負荷要求に動的に適合させ、包括的な安全保護メカニズムを組み込むことで、デバイスの安定した動作を保護することにあります。

コア技術的特徴の分析

AllwinnerのAXPシリーズPMUチップは、高集積設計を採用しており、単一チップで複数のDC-DCコンバータとLDO（低ドロップアウト・リニアレギュレータ）出力を提供します。これにより、CPU、GPU、メモリ、ディスプレイなどの複数のコアモジュールへの安定した電圧供給を同時に実現できます。たとえば、フラッグシップのAXP707は、6つのDC-DCコンバータと15個のLDOを統合し、最大7.0Vの入力電圧と2.8Aの充電電流をサポートし、高性能デバイスの電力需要に対応します。一方、AXP2101は、5つのリニアDC-DCコンバータを備えたコンパクトなQFN-5×5-40-EPパッケージを採用しており、小型化されたスマートデバイスに最適です。

動的電力最適化は、Allwinner PMUの主要な競争力の1つです。このシリーズは、Dynamic Voltage and Frequency Scaling（DVFS）技術を普遍的にサポートしており、デバイスの動作負荷に応じて供給電圧と電流をリアルタイムで調整できます。これにより、性能を維持しながら電力効率を最大化し、バッテリー寿命を大幅に延長します。一部のプレミアムモデルでは、バッテリー容量、電圧、充電/放電状態を正確に監視する独自のE-Gauge™燃料ゲージシステムがさらに組み込まれており、デバイスの電力管理に正確なデータサポートを提供します。

安全保護に関して、Allwinner PMUチップは、過電圧保護（OVP）、低電圧保護（UVP）、過電流保護（OCP）、過熱保護（OTP）など、複数の保護機能を組み込んでいます。これらは、異常な電力シナリオに効果的に対処し、電気的故障によるデバイスの損傷を防ぎます。さらに、製品は、IPSやNVDCなど、複数の電源パス管理アーキテクチャをサポートしており、さまざまなリチウム電池タイプ（リチウムイオン/リチウムポリマー）に対応しています。そのバッテリー電圧サポート範囲は4.0Vから5.0Vで、主流のバッテリー仕様との互換性を確保しています。

代表的なモデルとアプリケーションシナリオ

Allwinner AXPシリーズPMUは、多様なアプリケーションシナリオに合わせて差別化された設計を特徴とし、ハイエンド、ミッドレンジ、ローエンドセグメントにわたる包括的な製品ポートフォリオを形成しています。AXP221Sは、QFN-8*8-68-EPパッケージに収められた、完全に統合されたシングルセルバックIPSパワーマネジメントユニットで、2Aの充電電流と14個のLDO出力をサポートしています。その優れた互換性により、タブレット、教育デバイス、スマートホームハブでの幅広い採用を可能にしています。単体での購入が可能で、Allwinner SoC以外の実装にも柔軟なソリューションを提供します。

AXP717は、NVDC電源パスアーキテクチャを採用し、充電電流を3Aに引き上げ、4.0V〜5.0Vの広いバッテリー電圧範囲をサポートしています。バックアップバッテリーインターフェースを組み込んでおり、優れた電力安定性を要求する産業用制御端末やポータブル医療機器向けに特別に設計されています。現在、主にAllwinner SoCと組み合わせて販売されており、最適なシステム全体のパフォーマンスを保証します。スマートウェアラブルでは、AllwinnerのZT7103Sチップと組み合わせたPMUソリューションが、スマートウォッチや健康モニタリングデバイスの中核的な電源モジュールとなっています。その低消費電力設計とコンパクトなパッケージは、複数の低電力モードをサポートし、バッテリー寿命を30％以上向上させています。

オーディオコーデック：「聴覚の中核」純粋な音質を復元

Allwinnerのオーディオコーデックは、高い信号対雑音比、低消費電力、高集積に優れています。スタンドアロンチップまたはSoC統合ソリューションとして利用可能で、スマート音声インタラクション、オーディオビデオ再生、音声通話アプリケーションに広く展開されています。正確なアナログ-デジタル変換を超えて、ハードウェアレベルの最適化を通じて没入型のオーディオ体験を提供し、さまざまなデバイス要件に対応するために、多様なオーディオインターフェースとフォーマットをサポートしています。

主な性能と技術的なハイライト

Allwinnerのオーディオコーデックは、高度なマルチビットインクリメンタルシグマ変調技術を採用し、信号変換精度を大幅に向上させています。AllwinnerのR128シリーズSoCに統合されたオーディオコーデックを例にとると、そのDAC再生パスは最大119dB（A特性フィルタリング）の信号対雑音比を達成し、ADC録音パスは98dBに達します。これにより、ノイズ干渉を効果的に抑制し、クリアで洗練された音質を復元します。音声インタラクションシナリオでは、一部のモデルがHiFi5オーディオDSPを統合し、複数のオーディオアルゴリズム最適化をサポートして、音声認識精度を向上させています。

互換性と拡張性に関して、Allwinnerオーディオコーデックは、8kHzから48kHzまでの全範囲のサンプリングレートをサポートし、I2S、PCM、TDMなどのさまざまなオーディオインターフェースと互換性があります。これにより、デジタルマイク、スピーカー、ヘッドフォンなどの多様なオーディオ周辺機器への接続が可能になります。AXP813（PMUとオーディオコーデックを統合した複合チップ）などの一部のハイエンドモデルは、デジタル位相同期ループを組み込んでいます。これにより、標準オーディオクリスタルレートまたは一般的な基準クロック周波数から安定したオーディオクロックを生成し、多様なシステム設計要件に対応します。アプリケーションプロセッサがスリープモードのままでも、連続音声通話操作をサポートしています。

低消費電力設計は、Allwinnerのオーディオコーデックのコアな強みです。最適化された回路アーキテクチャと動的電力管理技術により、チップの消費電力をスリープモードでマイクロアンペアレベルまで削減でき、スマートウェアラブルやバッテリー駆動のIoTデバイスの低消費電力要件を完全に満たしています。さらに、一部のモデルは自動レベル制御（ALC）機能を組み込んでおり、入力信号強度に基づいてゲインを自動的に調整して、オーディオの歪みを防ぎ、再生と録音の安定性を向上させます。

製品のフォームファクタとアプリケーションシナリオ

オーディオコーデックは、主に2つの形式で市場に提供されています。特定のシナリオ向けの統合ソリューションを提供するSoCチップに統合されるか、高性能オーディオ処理を必要とするデバイス向けの柔軟なオプションを提供するスタンドアロンチップとして提供されます。スマートIoTセクター内では、AllwinnerのR128シリーズSoCに組み込まれたオーディオコーデックは、マルチチャネルADC/DAC設計を特徴とし、スマートスピーカー、スマートホームコントローラー、サービスロボットの中核的なオーディオモジュールとして機能します。音声ウェイクアップ、オーディオ再生、周囲音のキャプチャなどの機能をサポートしています。

スマートウェアラブルおよびポータブルデバイス内では、ZT7103Sのようなチップに統合されたオーディオコーデックは、コンパクトな設計と低消費電力の最適化により、スマートウォッチや子供用位置追跡ウォッチなどの製品に適しており、通話録音や音声アナウンスなどのコア機能をサポートしています。スタンドアロンオーディオコーデックは、ポータブルオーディオシステム、プロフェッショナル録音機器、産業用音声端末で広く利用されています。その高い信号対雑音比と柔軟なインターフェース設計は、要求の厳しいプロフェッショナルオーディオ処理要件を満たしています。特に、AXP813のような統合ソリューションは、電力管理とオーディオコーデック機能を組み合わせることで、システム設計を大幅に簡素化し、部品表コストを削減します。これにより、ハイエンドスマートデバイスの最適な選択肢となっています。