我國消費(fèi)類電子產(chǎn)品是指用于個(gè)人和家庭與廣播、電視有關(guān)的音頻和視頻產(chǎn)品，主要包括：電視機(jī)、影碟機(jī)（VCD、 SVCD、DVD）、錄像機(jī)、攝錄機(jī)、收音機(jī)、收錄機(jī)、組合音響、電唱機(jī)、激光唱機(jī)（CD）等。而在一些發(fā)達(dá)國家，則把電話、個(gè)人電腦、家庭辦公設(shè)備、家用電子保健設(shè)備、汽車電子產(chǎn)品等也歸在消費(fèi)類電子產(chǎn)品中。隨著技術(shù)發(fā)展和新產(chǎn)品新應(yīng)用的出現(xiàn)，數(shù)碼相機(jī)、手機(jī)、PDA等產(chǎn)品也在成為新興的消費(fèi)類電子產(chǎn)品。從二十世紀(jì)九十年代后期開始，融合了計(jì)算機(jī)、信息與通信、消費(fèi)類電子三大領(lǐng)域的信息家電開始廣泛地深入家庭生活，它具有視聽、信息處理、雙向網(wǎng)絡(luò)通訊等功能，由嵌入式處理器、相關(guān)支撐硬件（如顯示卡、存儲介質(zhì)、IC卡或信用卡的讀取設(shè)備）、嵌入式操作系統(tǒng)以及應(yīng)用層的軟件包組成。廣義上來說，信息家電包括所有能夠通過網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)交互信息的家電產(chǎn)品，如PC、機(jī)頂盒、HPC、DVD、超級VCD、無線數(shù)據(jù)通信設(shè)備、視頻游戲設(shè)備、WEBTV等。目前，音頻、視頻和通訊設(shè)備是信息家電的主要組成部分。從長遠(yuǎn)看，電冰箱、洗衣機(jī)、微波爐等也將會發(fā)展成為信息家電，并構(gòu)成智能家電的組成部分。

在消費(fèi)電子產(chǎn)品中，IC更高集成的主要障礙是不同類型電路-主要是數(shù)字、混合信號和電源管理電路很難用一種生產(chǎn)工藝生產(chǎn)。IC，即集成電路是采用半導(dǎo)體制作工藝，在一塊較小的單晶硅片上制作上許多晶體管及電阻器、電容器等元器件，并按照多層布線或遂道布線的方法將元器件組合成完整的電子電路。它在電路中用字母“IC”（也有用文字符號“N”等）表示。

在小小的硅片上集成更多的功能已經(jīng)成為半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)最近幾十年來的重要關(guān)注點(diǎn)。這有幾個(gè)原因：首先消費(fèi)電子產(chǎn)品特別依賴于將多個(gè)分離芯片集成到一個(gè)IC中來減少成本；其次，集成使設(shè)備更小、更便于攜帶，這一點(diǎn)很重要；最后一點(diǎn)也是很重要的一點(diǎn)，就是通過減少系統(tǒng)中器件數(shù)量來提高可靠性。

今天，硅集成依然是形成具有新功能的產(chǎn)品以及以更低的成本實(shí)現(xiàn)更高性能的關(guān)鍵。在便攜式消費(fèi)電子產(chǎn)品中，摩爾定律不再是限制集成的因素。移動(dòng)電話、數(shù)碼相機(jī)和高端音樂播放器比最新的PC微處理器的晶體管更少，但依然需要三個(gè)或更多的IC。在這種便攜式系統(tǒng)中限制更高集成的主要障礙不是晶體管的數(shù)量，而是因?yàn)橄到y(tǒng)不同部分需要不同的晶體管。

然而，這些小的低電壓晶體管不適合其它類型的電路。一個(gè)例子就是電源管理：開關(guān)電壓調(diào)節(jié)器（DC-DC變換器）、LDO線性調(diào)節(jié)器以及電池充電器都需要能承受相對更高的電壓和電流的更大晶體管。混合信號功能，例如音頻編解碼器，是另外一類具有其特殊要求的電路，因?yàn)檫@些電路處理的是模擬信號，晶體管噪聲是關(guān)心的主要問題，必須使噪聲最小化以獲得終端產(chǎn)品更高的性能。而且，混合信號電路不能僅僅由晶體管構(gòu)成-它們常常需要在片上集成高線性電阻和電容。這些不同的要求很難由一種芯片制造工藝來滿足，其結(jié)果是不同類型的電路將采用到不同的工藝。

在消費(fèi)電子產(chǎn)品中，基于相似工藝技術(shù)的絕大多數(shù)電路已經(jīng)被集成。為進(jìn)一步減少這些系統(tǒng)中的芯片數(shù)，必須突破這些工藝之間的技術(shù)壁壘。最極端的做法是將系統(tǒng)的所有半導(dǎo)體器件集成到一個(gè)系統(tǒng)級芯片（SoC）上。 System on Chip的縮寫，稱為系統(tǒng)級芯片，也有稱片上系統(tǒng)，意指它是一個(gè)產(chǎn)品，是一個(gè)有專用目標(biāo)的集成電路，其中包含完整系統(tǒng)并有嵌入軟件的全部內(nèi)容。它是信息系統(tǒng)核心的芯片集成，是將系統(tǒng)關(guān)鍵部件集成在一塊芯片上；從廣義角度講， SoC是一個(gè)微小型系統(tǒng)，如果說中央處理器（CPU）是大腦，那么SoC就是包括大腦、心臟、眼睛和手的系統(tǒng)。國內(nèi)外學(xué)術(shù)界一般傾向?qū)oC定義為將微處理器、模擬IP核、數(shù)字IP核和存儲器（或片外存儲控制接口）集成在單一芯片上，它通常是客戶定制的，或是面向特定用途的標(biāo)準(zhǔn)產(chǎn)品。 然而實(shí)際上，這會導(dǎo)致一些不期望的折衷。使用“數(shù)字”工藝構(gòu)建的SoC的性能表現(xiàn)并沒有專用混合信號IC那么好，特別是對于高保真音頻應(yīng)用來說。集成到這種SoC上的電源管理功能比專用的電源管理單元（PMU）需要更多的外部器件，因?yàn)樗鼈兊膬?nèi)部晶體管不能應(yīng)付高電壓。電源管理單元是一種高低集成的、針對便攜式應(yīng)用的電源管理方案，即將傳統(tǒng)分立的若干類電源管理器件整合在單個(gè)的封裝之內(nèi)，這樣可實(shí)現(xiàn)更高的電源轉(zhuǎn)換效率和更低功耗，及更少的組件數(shù)以適應(yīng)縮小的板級空間。

一個(gè)可選的策略是在一個(gè)芯片中集成混合信號和電源管理功能，而數(shù)字邏輯部分則獨(dú)立開來。這種方法可以將很多系統(tǒng)的芯片數(shù)量減少到兩片（那些需要專用電路類型的除外）。同時(shí)，它需要的折衷還比較少，因?yàn)榈讓拥募夹g(shù)很相似?；旌闲盘柡碗娫垂芾矶际褂媚M器件同樣的晶體管，都關(guān)心模擬性能，而不是僅僅單純在一個(gè)芯片上可以集成的晶體管數(shù)量。

混合信號和電源管理電路在它們的設(shè)計(jì)方法上有很多共同之處，都需要基于每個(gè)晶體管的準(zhǔn)確數(shù)學(xué)模型的詳細(xì)模擬仿真（即SPICE）。消費(fèi)者可以通過眼和耳來根據(jù)某些模擬特性對產(chǎn)品進(jìn)行區(qū)分，模擬IC設(shè)計(jì)工程師很重視這個(gè)問題，通常手動(dòng)精細(xì)調(diào)整它們芯片上電路單元的布局。

此外，外部器件和PCB布局通常像芯片本身一樣能決定最終產(chǎn)品的性能，因此一種系統(tǒng)級的方法不可或缺。另一方面，數(shù)字IC的設(shè)計(jì)與軟件的開發(fā)緊密聯(lián)系。數(shù)字電路和芯片布局通常從硬件描敘語言（如Verilog或VHDL）的抽象定義中自動(dòng)產(chǎn)生，這很大程度上將數(shù)字設(shè)計(jì)工程師從對電路中每個(gè)晶體管的考慮中解脫出來。數(shù)字電路仿真也不需要模擬電路仿真那樣的準(zhǔn)確度，因?yàn)閿?shù)字電路并不識別0和1之間的中間值。

然而，將電源管理和混合信號結(jié)合起來還是帶來一些新的問題。只有采用開關(guān)電源才能獲得當(dāng)前便攜式設(shè)備的功率效率，而開關(guān)電源本身會產(chǎn)生開關(guān)噪聲問題。將音頻或視頻功能放在同一個(gè)芯片上使得這些噪聲很容易影響模擬信號，降低終端用戶的聽覺或視覺體驗(yàn)。幸運(yùn)的是，混合信號設(shè)計(jì)工程師已經(jīng)找到了解決這種問題的方法-他們的IC總是包含大量的數(shù)字電路，這些電路也產(chǎn)生開關(guān)噪聲。他們開發(fā)出保護(hù)敏感模擬信號的方法也能處理大量的噪聲。另一方面，電源管理電路很少會被來自其它電路模塊的噪聲或干擾所影響。

當(dāng)前，影響混合信號電路性能最普遍的問題與電源的穩(wěn)定性和質(zhì)量直接相關(guān)。電源管理和音頻功能緊密地集成還能使電源響應(yīng)更快，或者甚至可以預(yù)見系統(tǒng)功耗的陡增。這樣的功率浪涌通常是由于音頻信號的聲音峰值造成。

縮短電源反應(yīng)時(shí)間減少了對存儲電荷的高價(jià)格大電容的需求。這樣一來，設(shè)計(jì)工程師可以采用更小、更輕和更便宜的電容。在一個(gè)模擬IC中集成電源管理和混合信號功能從經(jīng)濟(jì)上和技術(shù)上都有明顯的意義?？朔_關(guān)噪聲是這種集成器件成功的關(guān)鍵，系統(tǒng)級的設(shè)計(jì)有助于使這種方案比分離器件有更大的優(yōu)勢。盡管部分集成的策略顯得比單片集成更保守一些，但在短期到中期具有較好的機(jī)會。