فناوری MIPI SoundWire I3S برای کاربردهای صوتی با پهنای‌باند بالا و تأخیر کم طراحی شده است.

به گفته cnx-software

MIPI Alliance به‌تازگی مشخصات SoundWire I3S (با نام رسمی MIPI SWI3S v1.0) را برای کاربردهای صوتی پهن‌باند و کم‌تأخیر منتشر کرده است؛ این استاندارد، کنترل و داده را روی یک رابط واحد و کم‌مصرف یکپارچه می‌کند.

MIPI SWI3S vs SLIMbus vs SoundWire

SWI3S بر مبنای معماری دوپین و چندسُری استاندارد MIPI SoundWire (منتشرشده در 2014) توسعه یافته و با ارائه پهنای‌باند بالاتر، توان مصرفی پایین، ایمنی نویزی به‌مراتب بهتر، و پشتیبانی از توپولوژی‌های مقیاس‌پذیر چنددستگاهه، نیازهای رو‌به‌رشد سیستم‌های صوتی امبدد را پوشش می‌دهد.

در نسخه MIPI SWI3S v1.0، نرخ داده تا 76 Mbps نسبت به 24 Mbps در اینترفیس‌های پیشین مانند SLIMbus و SoundWire افزایش یافته و ایمنی در برابر نویز با بهره‌گیری Forwarded Clock یا «سیگنال‌دهی دیفرانسیلی کم‌ولتاژ» (Differential Low-Voltage) بهبود یافته است. مجموعه‌ای از قابلیت‌های جدید از جمله Hub، پشتیبانی از چند PHY ،CRC کنترل، تکنیک‌های صرفه‌جویی انرژی و موارد دیگر نیز افزوده شده‌اند.

ویژگی‌های کلیدی MIPI SoundWire I3S

• انتقال داده صوتی، فرمان‌های کنترلی، سیگنال‌های وقفه، و اطلاعات همگام‌سازی روی یک پیوند دوپین واحد
• حالت‌های سیگنال‌دهی Forwarded Bit Clock Single-Ended (FBCSE) و Differential Low-Voltage (DLV)
• پهنای‌باند تا حدود ~76 Mbps در حالت DLV و ~51 Mbps در حالت FBCSE، کافی برای جریان‌های داده صوتی چندکاناله و کنترل
• مرجع کلاک با کیفیت صوت برای فرکانس‌های نمونه‌برداری استاندارد (مثلاً 44.1 kHz، 48 kHz، 96 kHz)
• تحویل تناوبی بار (Periodic payload)، شامل استریم نمونه‌های صوتی بین اجزای دیجیتال صوت با:
  • چندین کانال (پشتیبانی از پیکربندی‌های Fan-out و Fan-in میان دستگاه‌ها)
  • کُدگذاری‌های انعطاف‌پذیر (مانند PDM، PCM)
  • نرخ‌های نمونه‌برداری متفاوت یا ترکیبی (مثلاً 44.1 kHz و 48 kHz در یک سیستم)
• انتقال با کنترل جریان (Flow-controlled transmission)، با پشتیبانی از حالت کنترل از منبع (Source-controlled) و کنترل از مقصد (Sink-controlled)
• تأخیر انتقال بسیار پایین، معمولاً حدود 300 ns از ابتدا تا انتها
• کانال اختصاصی درون‌باند برای عملیات کنترلی، مانند تراکنش‌های خواندن/نوشتن رجیستر، گزارش وضعیت، و انتقال‌های چندداده برای به‌روزرسانی فریمور
• اعلان‌های وقفه درون‌باند، سیگنال بیدارباش، و کنترل ریست پیرامونی‌ها، برای رسیدگی به رویدادها بدون نیاز به خطوط GPIO اضافی
• حالت‌های کم‌مصرف پیوند، شامل گذارهای Sleep/Wake و حالت‌های توقف کلاک، برای کاهش مصرف انرژی در سناریوهای همیشه‌روشن یا بیکار
• حالت‌های کم‌مصرف برای پیرامونی‌ها

مقایسه نرخ داده و حالت‌های سیگنال‌دهی

SWI3S نسبت به SLIMbus و SoundWire سنتی، جهشی جدی در نرخ داده ایجاد کرده است. جدول‌های زیر جمع‌بندی کوتاهی از مقایسه‌ها ارائه می‌دهند.

لایه فیزیکی و توپولوژی پیوند

یک سیستم SWI3S می‌تواند شامل یک یا چند لینک باشد که هر لینک یک Manager و تا 12 Peripheral (مثل میکروفون‌ها، آمپلی‌فایرها و…) دارد. این ساختار، طراحی‌های چنددستگاهه مقیاس‌پذیر را ممکن می‌کند و با لینک‌های دوپین، مسیر سیم‌کشی را ساده و مصرف انرژی را کنترل‌پذیر نگه می‌دارد.

کاربردها

• آرایه‌های میکروفون، اسپیکرها، آمپلی‌فایرها و درایورهای Haptic
• حذف اکو، کاهش نویز و Beamforming
• طراحی‌های همیشه‌روشن و کم‌مصرف
• صوت باکیفیت (High-Fidelity و Immersive)
• انتقال صوت چندکاناله با تأخیر پایین

داکیومنت، توان مصرفی و دسترس‌پذیری

نسخه کامل مشخصات SWI3S صرفاً برای اعضای (پرداختی) در دسترس است؛ با این حال، MIPI Alliance یک «خلاصه فنی» 14 صفحه‌ای نیز منتشر کرده که نمای کلی خوبی از قابلیت‌های جدید ارائه می‌دهد. بر اساس نمودار توان مصرفی زیر، به‌نظر می‌رسد SoundWire I3C برای سیستم‌های صوتی هوشمند پیچیده مناسب‌تر باشد، در حالی که تجهیزاتی با یک یا دو میکروفون، خصوصاً در حالت کم‌مصرف و با طول سیم کوتاه، معمولاً با SoundWire قدیمی‌تر مصرف انرژی کمتری دارند.