家用打印机对控制器SoC提出新的要求

随着IC行业越来越依赖消费市场生存,它开始意识到消费习惯的微小改变就能给芯片设计带来巨大的技术挑战。现在,家用打印机市场的控制器SoC制造商就面临这样的改变。

不用说,家用打印机是对成本敏感的领域。如同剃刀是个需要反复购买刀片的平台一样,家用打印机的存在就是为了销售打印墨水。打印机本身以几乎赠送的优惠价格出售,目的是要创造对高利润专有打印头或彩色打印墨盒的持续需求。

这给打印机SoC器件制造商带来了价格的压力和集成度的挑战。在尽可能的情况下,打印机中的有源电路要被封装进单一的廉价芯片内。打印机SoC已经成为集成CPU、像素处理器、电机控制和扫描器/打印机接口硬件的小巧器件。

当家庭用户开始将其打印机更多地看作是“一小时相片冲印店”的替代品,而不是往常的个人电脑外设时,关键时刻就到来了。市场研究表明,消费者愈加愿意在家里打印他们的数码照片。但是这些消费者并不乐意顺从Photoshop等程序的秘密用户接口。所以家用照片级打印机的市场一直在扩大,这些打印机可以独立于电脑,直接连到一个照相机上做自身的图像准备工作。

图1:支持照片打印机的系统级芯片

正如卓然公司的产品行销经理William Queen指出,虽然可以用基于PC的软件获得更好的相片处理特性和更灵活的用户接口,但追求简单化的市场正在迅速成长。大部分家庭用户不会拿独立打印机的输出结果同Photoshop的产物进行对比。但他们将会比较家里和附近冲印店的打印结果,而这确实是个问题。

“在小型印像室中,你可以在奔腾处理器上运行非常复杂的算法,”Queen说,“目前,单独的打印机提供较少的亮度和对比度调节功能,以及其它一些简单的处理功能,但与小型印像室的打印结果相比,有问题的图像看起来并不明显。不过,在不久的将来,家用打印机上也会有锐化、色调匹配和精确的红眼修正功能。它们将缩小与小型印像室打印结果之间的差距。”

所有这一切将需要比ARM7处理器和光栅化状态机更强劲的马力。“这些打印机的大部分算法将运行在一个DSP内核上,而不是在CPU上。”Queen表示。

卓然公司以其专有的DSP硬件进入到消费打印机市场。在其首轮发布中,卓然推出了用于入门级打印机的Quatro 4050 SoC,以及可提供多种外设接口选择的4200。这两种芯片均提供电机和照明驱动输出,以及用于彩色或喷墨打印头的输出。

这两种芯片还提供一个用于扫描器的集成模拟前端(AFE)。把精密的模拟功能引入SoC中就不需要模拟处理模块,而且避免了模拟电路产生的严重噪声问题,不过这会增大对裸片尺寸的要求。“但即使增加了裸片面积,与分立元件相比,集成AFE的成本也是非常低的。如果你的目标是以200美元的价格提供完整的多功能外设,那么你就负担不起分立的AFE方案。” Queen表示。

随着扫描器质量的提升以及家用打印机同小型印像室竞争的加剧,会出现对更高时钟速率、更强图像处理功能和更大存储器容量的需求。但是这一切都将不得不在BOM成本范围内实现,因为厂商必须意识到真正的终端产品不是剃刀,而是刀片。

作者:张国勇