是谁缔造了音质神话?MP3十年芯片大对决

　　闪存容量从内置32MB到最大内置32GB，音频格式从只支持低比特率MP3到FLAC/APE双无损压缩格式。十年发展，产品市场上刀光剑影，跌宕起伏，而隐匿在每个华丽外壳内里的各种芯片方案，同样有一片硝烟不断的战场。

　　十年刀枪，十年拼夺。微电子技术发展一日千里，各种方案推陈出新，在此当中始终不变的估计就只有作为计算机基础的冯·诺依曼结构了。自MP3播放器的诞生以来的十年间，正是芯片方案的不断改进和工艺提高在大力推动着MP3播放器迅猛发展。下面我们就来看看，在这十年暗涌里，主要有哪些方案带给我们的影响最为深刻。

萌芽生长——Micronas/Cirrus/Sigmatel/Philips

　　在MP3机器发展的早期里，机器的设计主要以功能实现为主要目标。由于技术的不成熟以及生产成本比较高昂，机器的性能和容量都远远落后于今天，但是每个小亮点的出现，都印证着MP3产品技术向前发展的每一大步。

　　以帝盟RIO PMP300的方案为例。PMP300并非世界第一台MP3随身听，但它依然是在同一年紧随着MPman F10之后面世的，因而其方案的设计放在当年依然十分具有代表性。

　　我们由此可见，RIO PMP300的设计方案主要以NEC的8bit单片机为核心，Actel的FPGA作为接口逻辑和SM卡控制器，再搭配上Micronas的DSP和DAC，Samsung的NANDFLASH和Maxim的PMU(电源管理芯片)。这样的方案设计，基本上是符合冯·诺依曼的结构特点的，而且也与今天的MP3总体结构相差不大。而在PMP300发布的一年后，Compaq也发售了第一台使用硬盘存储的MP3播放器HanGo PJB-100。而它的设计则采用了MOTOROLA DSP56000＋MICRONAS的方案。

　　可见在MP3刚出生的两年中，集成电路技术还没有今天这么发达，所以NANDFLASH，SM卡控制器要通过FPGA来实现，而且没有USB接口。MP3就通过DSP硬解码，再传输到DAC转化为模拟信号。而就在MP3硬解码方面，Micronas几乎就是唯一的解决方案。那么这家Micronas公司有何来头呢？原来这家Micronas公司是一家总部在瑞士苏黎世的，主要以设计生产汽车电子芯片和消费电子芯片为主业的微电子。而当年在MP3播放产品上大受欢迎的Micronas芯片，就是由当年德国的ITT Semiconductors公司(后改名为intermetall后，又被Micronas收购)所设计的。甚至到了2000年，西门子在他们发布的首台具有MP3播放功能且支持扩展的手机6688当中也使用了Micronas方案。虽然是早期的方案，但即使到了今天，早期的Micronas方案在音质上的表现依然处于中上水平。

　　到了2000年，总部位于美国德州奥斯汀市的Cirrus Logic公司推出了著名的EP72XX系列，EP72XX系列基于ARM7，主频可达73MHz，开辟了MP3软解码的先河。而后来推出的主频达到74MHz和90MHz的EP73XX系列，更让Cirrus在音频领域奠定了举足轻重的地位。从闪存播放器到硬盘播放器，甚至到一些可播放MP3格式的CD随身听里，也使用了Cirrus的方案，如当年Rio的闪存机器Rio800和硬盘机器Riot，以及IRIVER的IMP50, IMP150, IMP250, IMP350, IMP400等。时至今日，Cirrus的芯片仍然在音频领域上有其不可替代的位置(传闻中如今大热的iPod Classic采用的正是打磨过的Cirrus方案)。

　　下图为Riot的拆机图，我们可以看到Riot用的就是Cirrus的主频为90MHz的EP7312-CV-90解决方案。

　　进入2002-2003年间，MP3播放器依然作为新生产物在CD播放器和MD播放器的夹缝中努力地争夺属于自己的生存空间。JNC SSF800(由Cowon代工，与Cowon的iAudio 4一样)，魅族MX系列等一系列便携机型，带着SigmaTel3410方案，出现在大家眼前，也由此开创了SigmaTel3410方案占据MP3市场半壁江山的征途。其成熟的技术、低廉的价格以及良好的程序移植性等特点，大大地促进了中低端产品的发展，并为它在2003年一度抢占到80%解码芯片的市场份额。然而，同时也因为它的方案成熟，如果没有在外围电路上增加更多设计的话，其音质会很一般。这也就是为什么虽然采用该芯片的产品很多，但音质表现却有云泥之别的原因了。

　　与此同时，“飞芯热”也在这个时候悄悄蔓延开来。从创新的MuVo小机子，到IRIVER的IFP-1xx系列的成功，无一不把Philips芯片捧为了“高音质”的代名词。回望那段岁月，与其说飞利浦芯片如何音质出众，倒不如说当时的对手实在太差。因为，当时Sigmatel3410高性价比优势，使市场上产生的一大堆推力不足+电路设计一般+烂原配耳塞的3410产品，而多数采用BGA封装工艺的飞利浦芯片一般都需要搭配另外的控制芯片电路协同工作，所以产品成本较高，因而也多在当时的高端产品上应用，所以飞利浦芯片也因此以“功能全，音质好，价格高”而被广为赞赏。

　　其中SAA775x是最常见的飞利浦系列解码芯片，大家见到的的PHILIPS芯片解决方案的拆机图一般都SAA7750EL/N102的芯片。SAA7750拥有73MIPS的24位DSP和32位ARM RISC处理器，具备可编程DSP架构，可以支持多种音乐格式解码，支持解码速率为8Kbps至320Kbps，高达90dB信噪比，兼容多种EQ音效，支持Line-in、扩展卡以及其他主流MP3解码芯片特性。

　　飞利浦SAA775x芯片与艾利和“铁三角”系列一直以来都被老资历的MP3玩家奉为不可忽略的经典。二者之间的成功可谓密不可分。

搭载飞利浦SAA7750的艾利和IFP-180TC集“飞芯”与“铁三角”二者之大成，开创了两大经典的先河

枝繁叶茂——Sigmatel/Philips/炬力

　　也许是“飞芯”机器的金字招牌越打越响，再加上MD机器在竞争中逐渐没落，MP3市场日渐兴旺，人们纷纷把选择MP3的目光投到“高音质”的节骨眼上，而方案厂商也在此时大力研发和推出性能更强的产品。其中以SIGMATEL3520和飞利浦PNX0102芯片最为突出。

　　如果说Sigmatel 3420只是Sigmatel 3410的升级版，那么Sigmatel 3520就可以说是让Sigmatel家族的发展迈出了历史性的一大步。Sigmatel 3520不仅继承了3420的MP3硬件解码，而且更改进了以往Sigmatel 3410/1342中音表现一般、高音生硬的缺点，音质清澈，信噪比据说可以达到95dB；增加了对MP3硬件编码、FM收音和USB2。0等功能的支持；Sigmatel 3520比前代产品在处理速度上也有所提升，达到了75MHz(34xx系列为65MHz)。当年国内MP3厂商魅族推出了性价比极高的E2就使用了Sigmatel3520方案，并最终凭借不俗的音质表现、极高的实用性和性价比而大受欢迎。

　　与此同时，飞利浦也并没有放慢脚步，将主要应用于数字电视、Hi-Fi音响等专业领域PNX系列芯片引入便携随声听的世界。PNX010x系列解码芯片包括PNX0101、PNX0102和PNX0105。PNX0101和PNX0102主要应用于闪存MP3随身听，PNX0105则是针对采用微硬盘为存储介质的多媒体播放器。PNX0101内嵌4Mbit的可编程FLASH，只支持USB1.1。因而所有采用PNX0101芯片MP3所配备的USB2.0接口，都是通过另外增加USB2.0控制芯片来实现的。而PNX0102则内嵌有8Mbit的可编程 FLASH，自身提供了对USB2.0的支持。PNX0105同样支持USB2.0，而且还支持GDMA和IDE(ATA/ATAPI/PC Card)等接口，但它没有内置可编程FLASH。

　　性能上，PNX系列都内含速度高达80-100MIPS的24位EPICS7B音频DSP，内置了一个16位立体声音频ADC和DAC。PNX0101和 PNX0102芯片采用了32位的主频为60MHzARM7核心的RISC处理器，支持图浏览。PNX0105则是主频高达140MHzARM9核心的RISC处理器，支持视频播放。

　　虽然PNX0101/0102芯片在性能和功能上都有不错的提高，但在音质上的进步却并不明显。总体而言，0101/0102芯片的音质与SAA7750芯片不分伯仲，甚至更有的用户认为0101/0102芯片的声音还不如7750。这样与其他在音质上有长足进步的芯片比较起来，“飞芯”和其他芯片的差距显得大大缩小。

　　在这个时期，魅族完全看准了MP3市场逐步壮大的第一步。不仅在中低端市场发布了ME、E2等一系列Sigmatel芯片的产品，打响了国产MP3普及的第一枪，更加在中端市场推出了与进口产品相抗衡的“飞芯”产品E3。这款使用PNX0102芯片的E3配合LifeVibes顶级专业音效，其声音表现在当时算是比较优秀的，再加上了16Mbit 高速RAM和8层PCB版，保证了机器整体的性能和品质。这一切，不仅最终使魅族E3成为了国产机器发展历程中不可或缺的一款经典，更为魅族带来了国产机器中史无前例的关注。

采用炬力ATJ2085的昂达VX909

　　正当Sigmatel和Philips各自的新方案在MP3全球市场上你争我夺，我国珠海的一家较有实力的集成电路公司炬力也在此时渐渐进入人们的视野。炬力当年采用LQFP64pin封装的ATJ2085芯片，由于集成度高，周边元器件极少，非常利于生产。而且这款支持USB2.0(FS)传输，MP3/WMA/WAV/WMV/ASF等格式媒体播放，支持MTV电影播放，支持JPG、GIF、BMP图片浏览功能的芯片尽管音质一般，FM效果也有待的提高，但其平易近人的价格，也足以使它十分受国内一些MP3厂商支持。

　　尽管炬力当年准备以ATJ2085、2087、2089三款方案分别从低中高端打入市场，但令它受到业界瞩目的并非由于其产品，而是由于它和Sigmatel之间的官司。2005年3月16日，SigmaTel于当地时间周二向美国国际贸易委员会(ITC)提起诉讼，要求禁止采用珠海炬力产品的商品出口到美国。两个月前，SigmaTel向美国德克萨斯州联邦法院提出诉讼，指控珠海炬力侵犯了该公司用于便携式MP3播放器的多项电源管理专利。而在后来ITC(美国联邦国际贸易委员会)法院珠海炬力不侵犯Sigmatel的专利的一个月后，珠海炬力又向深圳中级人民法院提起诉讼，指控SigmaTel公司的产品，包括STMP 3502、3503、3505、3506、3510和3520等等，侵犯了该公司拥有的一项数字音频处理技术专利。珠海炬力希望法院禁止设计、生产、销售和使用侵权集成电路以及包含SigmaTel侵权集成电路的设备，以终止SigmaTel在中国的侵权行为。一直到了2007年，这场历时长达两年的互告和口水战在长时间的讨价还价后，最终才以双方达成全面和解协议的戏剧性结局而告终。

百花盛放——Telechip/Wolfman/Samsung/TI/ADI/Rockchip/华芯飞

　　在一轮纯音播放器的火拼过后，人们在MP3播放器身上投注了更多的期望。于是乎，我们迎来了彩屏，迎来了视频播放。

　　Telechips是韩国一家著名的MP3芯片厂家，其解码芯片基于ARM架构，无论是性能还是音质都比较优秀，一经面世便获得一致好评，并且在韩国众多厂商的大力支持下成长迅速，是比较有潜力的解码芯片。但由于Telechip对外围电路设计要求比较高，因此在中国市场内的发展得比较低调。而随着彩屏和视频时代的来临，Telechip芯片也伴随着很多优秀的机器的推出而渐渐被人们所认识。其中除了使用了TCC770芯片的iAudio U3、三星K5，还有使用了TCC7801的iAudio D2和使用TCC8200的iRiver Clix2等。

　　既然提到了扩展能力强大的Telechip主控芯片，就不得不提“双核心架构”了。在与Telechip搭配当中最为人熟悉的就是英国的Wolfman音频芯片了。凭借着采用了TCC770+WM8750S的台电T29和采用了TCC8200+WM8978G的台电T39获得了巨大成功，使得国内众多玩家了解到了T芯的强劲性能，让众多的随身听爱好者感受到了欧胜Wolfman的纯净声音。这不仅为T39奠定了国产MP3音质王者的地位并延续至今，更让Wolfman音频芯片获得了更广阔的市场。

　　三星电子经过多年发展，已经成为了电子行业中少数掌握了多项基础元件研发及生产技术的龙头企业之一，而且三星也间接的成为了开创MP3产业的始作俑者，然而三星的芯片却一直并没有像它的名字一样来得强势。不过，随着魅族Miniplayer的推出，让人们亲自感受到了三星主控芯片的能耐。而为了延续“飞芯”传统，魅族在Miniplayer身上除了采用了三星基于ARM9TDMI内核主频达到200MHZ的SA58700X07，还进一步去掉了主控自带的Wolfson 8731音频处理器，而采用了飞利浦从UDA1380改进而来的380HN音频编码解码器。事实上，随着视频播放等多功能扩展，“飞芯”的优势早已日益淡化，Miniplayer也在后来改版的SL版本中，迎来了较受欢迎的欧胜WM8987音频芯片。不管如何，综合而言，Miniplayer的各方面设计也都依然是国产MP3的一座里程碑。

使用ADI BF533方案的歌美X750

　　随着视频需求在随身机器上的日益增长以及闪存芯片的日益普及，体积较大的AVI格式并不能于国内消费者的诉求，由此支持RMVB格式的呼声也日渐增长起来。就在这个时候，美国模拟器件公司(简称ADI)推出的BF533芯片使得RMVB直播取得革命性成果。时至今日，这款芯片依旧是很多厂商RMVB机型的主控芯片。基于Blackfin架构的BF533有主频500MHz和600MHz两种规格兼具了DSP的高速数据处理运算能力和CPU的系统管理能力，因此能够在信号处理和控制处理的过程中都能保证不俗的表现。

性能强大的爱可视605 wifi

　　与此同时，著名PMP厂商爱可视推出了爱可视605，并采用一向以高性能高规格著称的德州仪器(简称TI)方案，其主控芯片是TI的一款高端芯片——T1320。尽管TI方面一直没有公开芯片的相关参数，但从605的强劲表现看来，这款芯片的性能估计是目前PMP产品中无出其右的。当然，强悍的性能自然也就带来高昂的价格了。

首款RK27芯片播放器蓝魔RM970

　　不仅国外技术领先的厂商不断进行技术创新，而且国内较有实力的厂商也在技术上不断地作出努力。总部位于福建省福州市的瑞芯微是一家国内专注于数字音视频、移动多媒体芯片研究和开发的芯片设计企业。早在2006年，瑞芯微推出的RK2606A芯片就凭借着自身的低成本优势，让瑞芯微迅速成为国内MP3芯片市场上第一品牌。如今，瑞芯微的支持RMVB的解决方案是它最新的RK27方案，这一采用了DSP内核＋ARM内核“双核联合”的方式，主控芯片频率为400MHz。它除了能够 支持包括RMVB在内的多种视频格式，它还提供了对于APE、FLAC等无损压缩音频格式以及MP3（8Kbps～384Kbps位速范围）、 WMA（32Kbps-320Kbps位速范围）的支持，另外，它可以搭载微软PlayFX音效。相比于之前的TI和ADI的解决方案，由于瑞芯微芯片的成本较低，一个瑞芯微的芯片成本一般只有ADI芯片的一半，因此，瑞芯微的终端产品价格要低廉很多,更加接近大众的消费能力。

在推出了一款ADI芯片的V2000之后，艾诺又推出了一款价格更实惠但功能不变的V2000SE

　　除了瑞芯微，君正华芯飞也可以说是国内微电子行业的另一匹黑马。华芯飞的RMVB解决方案与其他公司的解决方案略有不同。实际上，这一解决方案是由两家公司完成的，其主控芯片是由北京君正提供，而方案设计则是由华芯飞来完成。而这一解决方案也是目前解决方案中成本最低的方案。华芯飞的RMVB解决方案上，主要采用的主控芯片是由北京君正提供的JZ4740芯片。这一芯片是一款通用型32bit CPU，可以在WINCE或LINUX 操作系统上运行，而且功耗很低，在同等的资源下JZ4740功耗是其他主控芯片的50-70%。成本低、耗能低、性能较好，使得华芯飞在RMVB市场上占取到了一片属于自己的天空。

后话

　　芸芸十年间，我们从MPman F10走到如今的随身多媒体设备与掌上电脑的结合(COWON Q5W)，在眼花缭乱的产品背后起着支撑作用的，正是微电子技术的蓬勃发展。国产厂商的进步我们有目共睹，但我们思维和技术与世界水平的差距同样不可忽视。十年岁月，机器之多难以概全，方案之繁更难以尽诉。希望，往后的日子里，科技的发展和市场的竞争，能为我们带来更大的惊喜，让我们的生活变得更加多姿多彩。