はじめに
スマート端末における記憶容量および読み書き速度への要求が絶えず高まる中、SD 3.0標準は、スマートフォン、タブレット、デジタルカメラなどの機器において主流のストレージインターフェースソリューションとなっています。しかし、現代のSoCプロセッサは一般的に1.2Vまたはそれ以下のI/O電圧を採用している一方、SDカードインターフェースは依然として1.8V/3.3V信号レベルをサポートする必要があり、高低電圧ドメイン間の信頼性の高い変換がハードウェア設計における重要な課題となっています。同時に、SDカードスロットは外部に露出したインターフェースであるため、人体帯電放電(ESD)の影響を受けやすく、システムの安定性に深刻な脅威をもたらします。
awinic はシグナルチェーン分野に深く根ざし、高性能なレベル変換ソリューションを継続的に提供してきました。本日、私たちは新製品AW39106PLR ——を正式に発表いたします。これはSD 3.0規格に準拠した高速双方向レベルコンバータであり、自動方向検出、フィードバッククロック補償、およびIEC 61000-4-2 Level 4級ESD保護機能を統合し、SD/microSDストレージ拡張向けに高信頼性・小型のシングルチップソリューションを提供します。

AW39106PLR 特長一覧

アプリケーションブロック図
製品のハイライト
SD 3.0全モード対応、最大300MHzクロックをサポート
AW39106PLR SD 3.0仕様に基づくDDR200、SDR104、SDR50、DDR50、SDR25、SDR12およびSD 2.0のHigh-Speed(50MHz)モードとDefault-Speed(25MHz)モードを完全にサポートし、最高クロックレートは 300MHに達します。モジュール式スマートフォンに外付けされるmicroSDストレージモジュールであれ、プロフェッショナルカメラモジュールに内蔵される高速ストレージカードであれ、フルスピードでのデータ転送を実現し、4K/8K動画録画、RAW連写撮影、AIモデルの読み込みなどのシーンでスムーズな動作を保証し、高速ストレージカードのデータ転送ニーズを十分に満たします。
超広電圧範囲、複数世代のプラットフォームに柔軟に対応
Hostサイド(VCCA):1.08V ~ 1.98V、完璧な互換性1.2V/1.8V現代の低消費電力SoC
SDカードサイド(VCCB):1.62V ~ 3.63V、カバー1.8V UHS-Iと3.3V従来型SDカード
デュアル電源独立供給設計により、電圧ドメインを跨ぐ信号相互接続を容易に実現し、端末製品のハードウェアプラットフォームのスムーズなアップグレードを支援します。
自動方向検出、外部制御不要
チップ内蔵 Auto Direction Sensing 自動方向検出回路、CMDとDAT0~DAT3チャネルはデータフローをリアルタイムで感知し、送受信状態を自動的に切り替えるため、ホスト側で追加の方向制御信号を提供する必要がなく、ソフトウェアドライバの開発を簡素化し、システム設計の複雑さを低減します。
プルアップ/プルダウン抵抗を統合し、精简BOMコスト
AW39106PLR 必要なすべてのプルアップおよびプルダウン抵抗を内部に統合しており、外部抵抗部品が不要なため、PCB部品点数を効果的に削減し、BOMコストと表面実装工藝の難易度を低減し、コンパクトな設計のためにさらなる空間を確保します。
フィードバッククロックチャネル、高速伝送遅延を補償
SDR104などの高速モードにおいて、クロックパスの遅延に起因するタイミングマージンの縮小問題に対処するため、チップ専用の CLKFBフィードバッククロックチャネルを設け、レベル変換後のクロック信号をホストへ戻すことでクロック遅延を補償します。モジュラースマートフォンでは、ストレージモジュールとマザーボードの間がフレキシブルケーブルまたはpogo-pinで接続され、信号パスが長くなるため、CLKFB機能はパス遅延を効果的に補償し、高速データ読み出し時のタイミング信頼性を確保します。
IEC Level 4レベルESD保護、カードサイドインターフェースを堅固にガード
モジュラースマートフォンの核心的価値は"モジュールの頻繁な交換"にあり、ストレージカードスロットは露出したインターフェースであるため、抜き差しごとにESDリスクが生じます。AW39016PLRSDカードサイドのすべてのピン(VCCBおよびDAT/CMD/CLKチャネル)に robust ESD 保護構造を内蔵し、 IEC 61000-4-2 Level 4 規格テストに合格:
±8kV 接触放電
±15kV 空気放電
日常的な抜き差しや人体からの静電気衝撃を効果的に防ぎ、サージエネルギーを安全にグラウンドへ逃がすことで、ホストSoCをESD損傷から完全に保護します。
自動イネーブル+インテリジェントシャットダウン、超低消費電力設計
VCCB電圧が1.5V以上に上昇すると、レベルシフトロジックが自動的にイネーブルになります。VCCBが0.65V以下に低下すると、SDカード側ドライバと変換ロジックが自動的にシャットダウンし、Host側ではCLKAを除くすべてのピンが高インピーダンス入力状態(50kΩはVCCAにプルアップ)に設定され、インテリジェントな電源管理を実現してバッテリー駆動機器の稼働時間を延長します。
超小型パッケージ、最適化されたPCBレイアウト
PLPパッケージ(16-ball、1.465mm × 1.465mm)を採用しており、体積が小さく、PCBの基板占有面積を効果的に削減できます。信号伝送経路が短く、ピン配列はSDカードコネクタに最適化されており、チャネルの柔軟な交換をサポートします(DAT0~DAT3とCMDは任意に交換可能)。これにより、PCBの配線設計を大幅に簡素化し、開発期間を短縮します。

まとめ
AW39106PLR の発売により、awinic のレベルシフト分野における製品ラインナップがさらに充実しました。SD 3.0オールモード対応、超広電圧範囲およびIEC Level 4級のESD保護などの核心的な優位性を備え、AW39106PLRはスマートフォン、タブレット、デジタルカメラ、ノートパソコンなどの端末向けSD/microSDストレージ拡張に対して、高信頼性、低コスト、小サイズの理想的なソリューションを提供します。
awinic は今後も、"「顧客のニーズこそが awinic が存在する唯一の理由である」"という理念のもと、数模混合信号、電源管理、シグナルチェーンなどの核心技術分野を深耕し、世界中のお客様により高品質で高性能なIC製品とソリューションをお届けします。
付録:レベルシフト製品一覧表
