Infineon Technologies präsentiert auf der CeBIT die erste System-on-a-Chip-Lösung für DVD/CD-Laufwerke in Multibeam-Technik - Zusammenarbeit mit Sanyo und Zen Research an der Entwicklung des weltweit leistungsstärksten optischen Massenspeicher-Systems

19.03.2001 | Fachpresse

München, 19. März 2001 – Auf der CeBIT 2001 (22. – 28. März, Hannover) präsentiert Infineon Technologies die erste Single-Chip-Systemlösung für hoch entwickelte TrueX® Multibeam® DVD-Laufwerke. Der in einem 0,18µm-CMOS-Prozess realisierte Single-Chip-DVD-ROM-Controller wird auf dem Stand des Unternehmens Afreey (Halle 9, Stand D12) vorgestellt. Afreey ist ein Hersteller optischer Speicherlaufwerke und gehört zu den ersten Kunden von Infineon und seinen Entwicklungspartnern Sanyo und Zen Research. Die serienmässige Auslieferung des neuen Chips ist zu einem späteren Zeitpunkt in diesem Jahr geplant.

Zum Funktionsumfang des Chips gehören ein Analog-Front-End, digitale Lesekanäle, eine Fehlerkorrektur-Code-Schaltung, die Servo-Funktion, das Host-Interface und eine leistungsfähige DSP-Mikrocontroller-Kombination. Der Chip ist für hohe Verarbeitungsleistung bei kleinen Abmessungen und geringer Verlustleistung konzipiert und unterstützt im DVD-Betrieb die Dual-Layer-Lesefunktion. Die neuen Infineon-Produkte für höchstintegrierte Lösungen in optischen Massenspeichern unterstützen die Write-Once- und Rewritable-Funktionalität für DVDs und CDs.

Die hohe Leistungsfähigkeit des neuen Laufwerkskonzepts stützt sich auf die moderne Multibeam-Technologie, die das Resultat der Kooperation dreier Unternehmen ist: Infineon Technologies AG, Sanyo Electric Company, Ltd. (Osaka/Japan) und Zen Research, plc. (London). Verglichen mit den heute angebotenen Single-Beam-Laufwerken erreichen die neuen optischen Massenspeicher in Multibeam-Technik einen um über 200 Prozent höheren Durchsatz. Das Resultat sind eine DVD-ROM-Performance mit einer 25-fachen Dauer-Datenrate im DVD-Betrieb (mehr als 34 Mbyte/s) sowie 100-fachen Datenrate im CD-Betrieb (über 15 Mbyte/s).

Der Markt für optische Speicherlaufwerke explodiert


Mary Craig, Principal Analyst bei Gartner Dataquest, stellt fest: “Bis 2004 sollen insgesamt nahezu 250 Millionen DVD-ROM- und Kombi-Laufwerke verkauft werden, was durchschnittlich einer jährlichen Zuwachsrate von rund 70 bzw. 155 Prozent entspricht. Lösungen zur Leistungssteigerung dieser Drives sind deshalb für die führenden Laufwerkhersteller besonders interessant und OEMs werden nach neuen, leistungssteigernden Technologien Ausschau halten, die speziell in tragbaren Applikationen mit verringerter Stromaufnahme auskommen.”

Know-how-Bündelung sorgt für hohe Leistungsfähigkeit


Jedes beteiligte Unternehmen steuerte modernste Komponenten und Intellectual Property (IP) bei, um dieses neuartige optische Massenspeicher-System zu ermöglichen. Von Sanyo Electric stammt beispielsweise die komplette Zen Multibeam™-Pick-up-Einheit. „Wir denken, dass das DVD-Multibeam-System die nächste Entwicklungsstufe hin zu einer neuen Generation leistungsstarker Pick-ups von Sanyo darstellt”, sagt Ryoichi Kawasaki, General Manager, Pickup Engineering bei der Firma Sanyo, und fügt hinzu: “Infineon, Sanyo und Zen arbeiten eng zusammen, um die Grenzen der konventionellen optischen Speicherlaufwerke zu überwinden.”

Zen Research, Pionier auf dem Gebiet der Multibeam-Technologien und -Architekturen, lieferte das entscheidende IP zur Steuerung und Verarbeitung der Multibeam-Signale und der daraus resultierenden Daten. Kernstück der Chip-Designs von Zen sind eine Reihe von Prozessoren, die ein spezielles Konzept zur Parallelverarbeitung der optischen Signale implementieren. Ein nach Zen-Technik erstelltes Prozessor-Design übernimmt die Eingangssignale von einem Zen-Multibeam-Opto-System und ist in der Lage, die Daten von mehreren Spuren einer CD oder DVD gleichzeitig zu verarbeiten und zu serialisieren. „DVD ist ein Medium, das gegenüber der CD einen erheblichen Kapazitätszuwachs bietet“, sagte Emil Jachmann, Präsident und CEO von Zen Research. „Hinsichtlich der Leistungsfähigkeit der Laufwerke ergeben sich bei der DVD jedoch bisher keine Vorteile. Sie gehören nach wie vor zu den langsamsten Komponenten eines PC. Diese Situation ändert sich durch die Ankündigung von Infineon jetzt grundlegend.”

Infineon war für die Integration sämtlicher benötigten Laufwerksteuerungs- und Datenverarbeitungs-Funktionen in den neuen Chip verantwortlich. Die aus 42 Millionen Transistoren bestehende, höchstintegrierte Lösung übernimmt die Verarbeitung der mit den verschiedenen Strahlen gelesenen Daten, die leistungsfähige Fehlererkennung und -korrektur, die Steuerung der Servomotoren und die Hostschnittstellen-Funktionen. In den neuen Chip sind für die Multibeam-Signalverarbeitung sieben einzelne Lesekanal-Prozessoren integriert. Ausgestattet mit einem 32-Bit TriCore™ Unified Processor Core mit 100 MHz Taktfrequenz, ist der Chip für sämtliche Bus- und Speichermanagement-Funktionen zuständig und steuert die ATAPI-Schnittstelle zum Host. Ein konfigurierbarer Speicher von 192 kB speichert die Lesedaten und den Betriebscode. Ferner dient er als On-Chip-Cache. Der Chip unterstützt ferner bis zu 2 MB externen Flash-Speicher und 8 MB externes SDRAM für das serielle Datenmanagement.

Afreey, ein führender Hersteller von CD- und DVD-Laufwerken, ist das erste Unternehmen, das all diese Elemente zum leistungsstärksten optischen Massenspeicher-System der Welt kombiniert. Die dem neuesten Stand der Technik entsprechenden Entwicklungs- und Fertigungseinrichtungen des Unternehmens sind unerlässlich zur Einhaltung der strikten Performance-Vorgaben eines solchen Designs.

Die Multibeam™-Technologie


Um beim Multibeam-Verfahren mehrere Spuren auf einmal abzutasten, zerlegt ein Beugungsgitter den von einer konventionellen Laserdiode erzeugten Strahl in sieben Teilstrahlen und richtet sie im gleichen Abstand auf sieben Spuren aus. Die sieben Strahlen gelangen durch einen Strahlteiler-Spiegel und das Objektiv auf die Oberfläche der Disc. Fokussierung und Spurnachführung erfolgen am zentralen Strahl. Solange dieser richtig zentriert und fokussiert ist, kann an beiden Seiten mit je drei weiteren Strahlen gelesen werden.

Die reflektierten Strahlen kehren auf demselben Weg zurück. Der Strahlteiler-Spiegel leitet sie an das Mehrstrahlen-Detektor-Array. Der Detektor besteht aus sieben Einzeldetektoren, die exakt auf die sieben reflektierten Strahlen ausgerichtet sind. Für Fokussierung und Spurnachführung sind außerdem weitere konventionelle Detektoren vorhanden.
In dem hier verwendeten Design erfolgen die Spurnachführung und die Positionierung mit konventionellen Verfahren. Seine Leistungsfähigkeit ist dennoch wesentlich höher als bei herkömmlichen Lösungen, ebenso die Toleranz gegenüber Fertigungsfehlern der Disc. Die Technologie ist vollständig kompatibel zu CD- und DVD-Discs, die für Einstrahl-Lesesysteme konzipiert sind und erzielt erheblich höhere Lesegeschwindigkeiten.

Hohe Leistungsfähigkeit und geringe Verlustleistung


DVD-ROM-Laufwerke sind inzwischen bei einer 16-fachen Datentransferrate angelangt. Höhere Werte seien für Einstrahl-Systeme bisher nicht möglich, so eine gängige Meinung. Als Begründung für diesen Grenzwert werden stets Instabilitäten bei hohen Disc-Drehzahlen angeführt. Die erste Multibeam-Implementierung erreicht dennoch eine 25-fache Datentransferrate.

Anwendungen wie zum Beispiel Videospiele, in denen es auf größtmögliche Performance ankommt, profitieren von dem neuen Chip. Da die hochintegrierte Elektronik weniger Leistung aufnimmt und die Disc mit geringerer Drehzahl rotiert, ist die gegenwärtige Industriestandard-Performance mit deutlich geringerer Verlustleistung erreichbar. In tragbaren Produkten ist somit ein 16-faches DVD-ROM-Laufwerk mit wesentlich geringerer Leistungsaufnahme realisierbar als mit jeder anderen existierenden Lösung.

Ein günstiger Nebeneffekt der abgesenkten Disc-Drehzahl ist ferner, dass sie die Vibrationen und die Geräuschentwicklung des Laufwerks verringern. Dies sind wichtige Vorteile für eine Reihe von Consumer- und Computer-Produkten, die aktuell auf den Markt kommen. Unter anderem bietet sich das vibrationsgeminderte Laufwerk für Computer mit LCD- (Liquid Crystal Display) oder Plasma-Flachbildschirme an, in denen empfindliche Elektronik und Peripherie an der Rückseite der Displays untergebracht sind. Das verminderte Vibrationsaufkommen ist die Grundvoraussetzung für eine stabile Bildschirmdarstellung und sorgt für einen positiven Eindruck des Anwenders bei der Nutzung des Laufwerks.


Über Infineon


Infineon Technologies AG, München, bietet Halbleiter- und Systemlösungen für Anwendungen in der drahtgebundenen und mobilen Kommunikation, für Sicherheitssysteme und Chipkarten, für die Automobil- und Industrieelektronik, sowie Speicherbauelemente. Infineon ist weltweit tätig und steuert seine Aktivitäten in den USA aus San Jose, Kalifornien, im asiatisch-pazifischen Raum aus Singapur und in Japan aus Tokio. Mit weltweit rund 29.000 Mitarbeitern erzielte Infineon im Geschäftsjahr 2000 (Ende September) einen Umsatz von 7,28 Milliarden Euro. Das DAX-Unternehmen ist in Frankfurt und New York (NYSE) unter dem Symbol „IFX“ notiert. Weitere Informationen unter www.infineon.com

Über Sanyo


Die Sanyo Electric Company, Ltd. (Osaka/Japan) ist weltweit führend in einem breiten Spektrum der Bereiche Elektronik, Kommunikation und Hausgeräte. Darüber hinaus ist Sanyo Marktführer auf dem Gebiet der Informationssysteme und Komponenten. Hierzu gehören unter anderem Pick-up-Baugruppen für Read-Only- und Read/Write-Konfigurationen. Weitere Informationen stehen unter www.sanyo.co.jp zur Verfügung.

Über Zen Research


Zen Research plc ist ein internationales Unternehmen, dessen Aktien an der London Stock Exchange gehandelt werden. Zen Research entwickelt Technologien für leistungsfähige optische Massenspeicher-Laufwerke. Die Marketing-Filiale des Unternehmens befindet sich in Cupertino (Kalifornien/USA). Zen hat im Zusammenhang mit seinen Kern-Technologien 23 Patente angemeldet. Weitere Informationen sind unter www.zenresearch.com verfügbar.

Zen, TrueX und Multibeam sind eingetragene Warenzeichen von Zen Research Ireland Ltd., einem Tochterunternehmen von Zen Research plc. Die übrigen Warenzeichen und eingetragenen Warenzeichen sind Eigentum der jeweiligen Besitzer.

Informationsnummer

INFMP200103.058e