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XMOS公司是一家專注于設計音頻MCU的公司，然而華為、博世（Bosch）、賽靈思（Xilinx）在去年先后對這家公司進行了戰略投資。我們知道，華為專注于通信領域，博世專注于傳感器領域，而賽靈思產品主要是FPGA。那么，這三家公司為什么會投資一家專注于做音頻MCU設計的公司呢，該公司的產品優勢何在？此外，XMOS MCU也適合于做工業控制和實時通信，那么，音頻播放器與機器人和通信之間又有什么關系？ Hi-Fi播放器也能做到價格親民 讓我們先來看看幾款發燒友級的音頻播放器和耳放產品。第一款是韓國艾利和公司推出的臺式Hi-Fi網絡音樂播放器AK500N，其售價賣到了14000美金，它支持播放最高達384kHz 32位的PCM/DSD音樂文件。第二款是艾利和的音樂播放器AK240，售價2500美金，它同樣支持播放最高達384kHz 32位的PCM/DSD音樂文件。 圖1：韓國艾利和公司臺式Hi-Fi網絡音樂播放器AK500N售價達到了14000美金。 再來看第三款產品——OPPO的HA2耳放，它也是一款高水平的384kHz/32位PCM音頻解碼器。它支持VOOC閃充技術，同時也可以當移動電源使用，售價僅1998元RMB。 圖2：OPPO HA2耳放售價僅1998元RMB，性能和索尼產品可比。 XMOS中國區銷售經理張少雄在日前的媒體會上告訴記者，OPPO的這款售價不到2000元人民幣的產品，性能可以和索尼五六千塊的同類產品相比。這幾款產品的相同點在哪呢？它們采用的都是XMOS的xCORE MCU解決方案。 xCORE-200 MCU為何能做到音頻和工業控制通吃？ XMOS近日推出了其第二代MCU產品線：xCORE-200 MCU芯片和xCORE-AUDIO SoC芯片。張少雄介紹說，xCORE-200是通用多核MCU，xCORE-AUDIO為基于xCORE-200的SoC。xCORE-AUDIO與xCORE-200的物理層相同，根據行業應用將軟件放進去做成SoC。xCORE和FPGA一樣靈活，通過C/C++編程即可快速成型和量產。國內一些廠商用FPGA來做原型設計，這樣很費事，而xCORE-AUDIO實現起來非常快。 xCORE-200與前一代芯片相比有三大區別：更高性能，之前幾個系列速率最高為2GHz，xCORE-200的速率高達4GHz；更多內存，從之前的最高512kB到現在的1MB；更靈活的I/O。 xCORE-200兼容以前版本xCORE代碼，可以很方便地移植。xCORE-200更容易使用——新的工具界面經過了優化，編譯效率得到提高。此外，它提供更多IP庫給客戶，能夠很快地實現設計。 xCORE-200性能翻一番，因為其一個時鐘周期可以運行兩條指令（通過指令流水線實現）。 xCORE-200包括三個系列：XE2xx（千兆以太網+USB系列）、XU2xx（USB系列）和XL2xx（靈活多核系列）。XE2xx相對高階，帶有千兆以太網和2個USB，最少16個核。XU2xx涵蓋8~32個核。XL2xx最高只到16個核。三個系列都可提供TQFP封裝，從而方便烙鐵焊接，而以前產品的封裝是BGA，不方便調試。 圖3：xCORE-200三個系列完整產品集。 圖3為xCORE-200的評估板eXplorerKIT。它提供1個千兆以太網網口和2個USB 2.0端口。其上的xCORE-200芯片采用的是XE216-512-TQ128（XE系列，16個核，512KB SRAM，128腳TQFP封裝），速率高達2000MIPS。此外，它有53個可用的Hardware Response IO口，具有3D加速度計和磁力計，以及6個伺服接口。 圖4：xCORE-200的評估板eXplorerKIT。 xCORE-200看好的應用有哪些？ 張少雄指出，xCORE-200看好的應用包括以下幾個方面。第一是高速實時數據采集，因為有千兆以太網和靈活的IO接口，需要更多的串口、CAN、以太網或USB，可以很快地實現。實時性加高速以太網和USB，就是xCORE-200的優勢。 圖5：XMOS中國區銷售經理張少雄介紹xCORE-200的優勢。 第二是服務型機器人。除了在工業自動化領域，用于家庭服務的機器人會變多。XMOS的一家客戶就設計了一款帶有輪子的外賣機器人。國內送餐的機器人需要鋪導軌，但它不需要（xCORE適合進行多軸控制和實時通信）。此外，它可以自由走動，并且能記憶位置、避開障礙和畫地圖。 第三是IoT。連接中轉，比如汽車需要將CAN和以太網橋接（將汽車狀態通過車聯網與大數據連接），xCORE可以實現不同協議（如CAN、以太網和云端，注：云端通常采用移動通信模塊連接，而這類模塊又一般采用USB連接）之間的轉換。此外，汽車也有用以太網實時傳輸音視頻的需求，它也可以擴展到工業/安防等領域。 第四是時間敏感型網絡。 第五是智能控制和高性能人機界面。比如手勢識別，可用多通道xCORE-Audio板來實現。音頻和超聲波原理上一樣，其精度和實時性比紅外線好很多。 此外，xCORE-200提供對應的工具套件xTIMEcomposer，包括免費設計版和企業版兩個版本。企業版提供現場支持保證（XMOS工程師在一定時間內回復客戶問題），價格為4995美元/年。其設計效果一樣，主要針對像霍尼韋爾、施耐德這樣的大客戶。 xCORE-AUDIO SoC提供Turn-Key解決方案 xCORE-AUDIO SoC本質上是xCORE-200的芯片，其設計主要針對的是HiFi級的高采樣率解決方案、DSP實時音頻處理輸入輸出，USB Audio以及AVB標準的應用。它側重于針對消費類應用把價格下降，比如卡拉OK、會議等產品的量很大。 xCORE-AUDIO包括xCORE-AUDIO/Hi-Res和xCORE-AUDIO/Live兩個系列，支持Android、iOS和Windows等所有平臺。xCORE-AUDIO/Hi-Res支持非常高的解析度，采樣率從44kHz到384kHz，解析精度從16位到32位，格式為PCM/DSD。通道數包括5.1和7.1聲道，輸出通道包括Analog、I2S、SPDIF和DSD/DoP。輸入通道包括USB和SPDIF。DSP包括環繞聲和卡拉OK，后續也會針對需求加入其它的DSP。同時，它還支持最新的USB Type C接口。開發板采用ESS DAC，保證了音頻輸出的質量。 圖6：xCORE-AUDIO/Hi-Res和xCORE-AUDIO/Live兩個系列性能概覽。 張少雄表示，xCORE-200性能非常優異，比ARM Cortex-M7的MCU還要強。同時，它提供了開發套件和免費的開發工具。此外，xCORE-200還非常適合于做多軸運動控制和實時通信。xCORE-AUDIO針對的是團購客戶，能夠幫助客戶將設計快速導入市場。 |
