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ウォルフソン、Cortex-A9アプリプロセッサ狙いのパワーマネジメントICを化

英国スコットランドのウォルフソン・マイクロエレクトロニクスは、定格電流1.2AのDC-DCコンバータ2個と1.0Aを2個、さらに10個のLDO、1個の常時オンのLDOとU御v路を集積したパワーマネジメント(PM)IC、WM8320をサンプル出荷した。1.0Aの2個のコンバータを合わせると1.6Aを出するDC-DCコンバータができる。しかもフレキシブルに構成を変えられる。この狙いは何か?

ウォルフソンのグローバルアプリケーションエンジニアリング担当ディレクタ Nick Roche


このDC-DCコンバータは出電圧0.5Vと極めて低い電圧をも提供できる。低電圧でj電流を供給するのは携帯機_のアプリケーションプロセッサなどを動作させるためだ。にARM社が提供する32ビットマルチコアのCortex-A9の~動にぴったりというわけだ。アップルのiPhone 3GSやパームのPreなどのアプリケーションプロセッサにはARMのシングルで高性Δ淵灰Cortex-A8が搭載されている。このCPUコアをさらに高性Δ砲垢Cortex-A9は次世代のネットブックやスマートブックに搭載されることは間違いないとみられている。スマートフォンよりもパワフルな通信パソコンにはスマートフォンよりもパワフルにしたい。だからこそ、このにはCortex-A9マルチコアが本命と見られている。ウォルフソンはARMとパートナーシップを組んでおり、1.6AのDC-DCコンバータはCortex-A9をT識したものだと、ウォルフソンのグローバルアプリケーションエンジニアリング担当ディレクタであるNick Rocheは述べる。

ウォルフソンがこの新を出してきたのは、これまで出してきたPMICでは不満Bな分野が出てきたためだ。それがスマートブックである。これまでのPMICのWM8310はPMP(パーソナルメディアプレイヤー)向け、WM8311はPND(パーソナルナビゲーションデバイス)やデジタルフォトフレーム向け、WM8312は携帯電B機向けで設されており、バッテリチャージャーが内鼎気譴討い拭スマートブックやMID(モバイルインターネットデバイス)などのコンピュータはバッテリチャージャーをチップ外陲吠未坊eっているため内鼎靴討い襪般犠Gになる。そこで、今vのWM8320にはバッテリチャージャーを外してチップC積をらすk気如1.6Aまでの電流にも官できるような設にした。

さらにスタートアップとストップのシーケンスをコントロールできるようにOTP(ワンタイムPROM)を内鼎靴拭このためユーザーの仕様に応じて、このシーケンスをプログラムできる柔軟性をeつ。設段階ではEEPROMを外けしておき、仕様がまったらOTPに焼き込む擬阿望ましい。

なぜこれほどHくの電源v路が要か。携帯電Bやスマートブックには、プロセッサに加え、DSPやDDR2メモリーコントローラ、Q|の周辺v路(LCDドライバやCMOSセンサー、USB、HDMIなどのインターフェース)に使う電源電圧がそれぞれ違うからだ。k般の携帯電Bには10個以屬療展v路が使われている。しかも電源バッテリは3.6Vのリチウムイオンのみ。3.6Vからさまざまな電圧を作り出すのがPMICである。

実は、これまでウォルフソンは、uTなオーディオプロセッサICには数|類ものパワーマネジメントv路を集積していた。しかしオーディオプロセッサの仕様は常に変わっていく。このため「2Qiに、PMICをオーディオICから分`するという戦Sに変えた」(Nick Roche)。今攵しているオーディオコーデックにはLDOは載せているものの、DC-DCコンバータは載せていないという。2QiにリリースしたWM835xシリーズからこの分`戦Sをとるようになったとしている。


WM8320

WM8320


今vの新は、アプリケーションプロセッサ内のv路として、プロセッサコア、DSP、DDR2 DRAM、I/OインターフェースなどをDC-DCコンバータで、その他のv路にはLDOで電源電圧を供給する。フラッシュメモリーには専のLDOを使うように推奨する。このICチップは7mm角のBGAパッケージに入っているが、アプリケーションプロセッサを動かす電源v路に要な他のを含め、電源ボードC積はわずか10mm角度に収まるという(下図参照)。


WM8320


このようなDC-DCコンバータを同社はBuckWise\術と}んでおり、0.5Vという低い電圧を供給できるうえに、堙榔答]度が]いのにもかかわらず電流電圧のドロップが少ないためノイズが少ないという長をeつ。低電圧・高]堙榔答をどのようにして実現したか。「DC-DCコンバータの基本はハイサイドとローサイドのFETスイッチを通して電流を検出しフィードバックループによってU御する。来はハイサイドFETで電流を検出しているが、このチップでは出電圧が低いためハイサイドFETをオフにしほぼ常にローサイドFETがオンしている。このためローサイドFETのソース笋ら電流を検出しているため、高い堙賄徹気枠擇靴覆ぁただし、この擬阿麗L点は最jの電圧が1.8Vまでしかとれないことである」とRocheはその秘密を述べた。

実際に使う立場から、プログラムによって、C積優先、高効率優先、バッテリライフ優先によってIする。電源設をぶだけで済むため、タイムツーマーケットを]縮できる。ただ、このPMICは、アプリケーションプロセッサへの応を念頭に入れているため、電源のリファレンスデザインはプロセッサベンダーが提供するとしている。

(2009/10/01)
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