オーディオ用SoC

Waversa Systemsの様々なネットワークプレイヤーについて多くの話しがありますが、その中でも頭脳と言える、SOCの話しをします。

※SOC(System-on-a-chip):1つのチップにプロセッサーや様々な機能を統合した集積回路

現在の機器では全て少しずつ異なるCPUを使っていますが、今日はこれらのCPUについて見ていきましょう。

過去には、CPUと周辺機器でコンピュータが構成されていました。
最近では、CPUと周辺機器が一つの形態、SOCの形で使用されます。

SOCは、スマートフォンの発展とともに大きな発展を遂げ、産業全般にわたってSOCを使用した製品が主流を成しま
す。

独自の高音質ネットワーク再生ボード

Waversa Systems設立時、最も良い音でネットワーク再生を行うためのボード設計を行いました。そのSOCは、現在も多くのWaversa Systems製品に使用されています。

Burr-Brown PCM1704

Burr-Brown PCM1704などで有名なTI(テキサスインスツルメンツ)社のSOCで、オーディオ事業が主流をなし、強力なオーディオインターフェイスをサポートします。
このSOCは、ARM社のCORTEX-A8 1GHz CPUをベースに設計されており、内部にCORTEX-MシリーズMicro Processorも含まれています。
特徴的な部分は、I/Oバスの速度が一定速度以上に出ないように制限されておて、「オーディオ品質のための速度制限 “と” 低消費電力のための速度制限」に分類されます。

オーディオに最適なシステムチップ

このSOCは、ネットワーク速度が最大300Mbpsを出すことを意図しないことで、電気的な変動が少なく、オーディオ的には、最適な環境を提供することで、TIもオーディオ用SOCのカテゴリーを作り、タイムリーなほどその高い可能性を見ることができます。

現状のオーディオシステム

NAS3-infographic

WNAS3では飛躍的に機能が増え、オーディオ的な部分を維持し、もう少し高速なパフォーマンスを得るために、上級のCORTEX-A9シリーズを適用しました。
もちろんそれでも最大バス速度は制限されていて、ディスクのコピー速度が遅いという不満をたくさん受けてきました。しかし音質のためには、ディスク速度を無制限に高速化するのは妥当とは言えない部分もあります。
しかし、ほとんど利用されてもいないDSD512のニーズ、各種サービスの高性能要求などにより、次世代ネットワークオーディオプラットフォームとして使用するSOCを選定するための様々なテストを行っています。

将来のオーディオシステム

Qualcommの最新IoT SOCを使用しようとしばらくテストを行い、数万ドル(数百万円)かけてPCB設計まで行いましたが、スマートフォンを製造するレベルの工程を必要とするため、生産量が限られたオーディオ用には適していないと結論を出しました。
オーディオにも適していて、音質に悪影響がなく、DSD512も軽く処理できるなど、数多くの要求条件を満足すSOCは多くありません。

NXP(NXPセミコンダクターズ)

NXPSemiconductors_NexperiaNextExperiencePhilips

そのような状況の中で、オーディオ技術の名家であったフィリップスを前身とするNXP(Nexperia NextExperiencePhilips)から出てきた、適切なチップを見つけました。
オーディオインターフェイスは、スペック面でTIと同様に素晴らしく、Qualcommのような微細工程を必要とすることもな く、CPU仕様もARM 64ビット2Ghzで単純に数字で2倍です。

このプラットフォームを通じて、今後新たに開発する製品に搭載していく予定です。もちろんTIのSOCも引き続き使用する予定です。

WSlim-LITEのSoC

WaversaSystemsWSlim-LITE

WSlim-LITEはV3SというSOCを使用しましたが、このSOCは内部にDDRメモリまで含まれていて、限られた容量であるが、パッケージがオーディオ設計に適しているので搭載しました。CPUはCORTEX-A7 1GHzです。

WSlim-PROのSoC

WSlim-PRO

WSlim-LITE PROはRoonCoreのインストールに対応するために、Intel ATOM SOCベースで設計されました。

こうやって整理して考えてみると、使用されたSOCの種類が5種類程になり、今後も1、2種類増えると思われます。
オーディオ業界で、これほど多様なSOCを使用するのは通常はありませんが、製品が求める方向性、性能目標などに合わせ て、必然的な選択と考えています。