高通聯(lián)發(fā)科帶頭沖 PMIC市場(chǎng)規(guī)模大幅增長(zhǎng)

　　客制化電源管理晶片(PMIC)行情看漲。行動(dòng)裝置功能日益復(fù)雜，使得電源管理設(shè)計(jì)更為棘手;為克服此一問(wèn)題，愈來(lái)愈多手機(jī)應(yīng)用處理器開(kāi)發(fā)商開(kāi)始與電源晶片業(yè)者攜手合作，為處理器打造量身訂做的專屬電源管理方案。

　　客制化的電源管理晶片(PMIC)已完全取代標(biāo)準(zhǔn)穩(wěn)壓器，做為控制電池與手機(jī)電路之間電量的硬體?？椭苹娫垂芾鞩C是一種體積極小的高度整合先進(jìn)產(chǎn)品，其單一晶片上最多可容納三個(gè)切換式穩(wěn)壓器、二十六個(gè)獨(dú)立的低壓降線性穩(wěn)壓器(LDO)、數(shù)個(gè)液晶顯示器(LCD)螢?zāi)缓玩I盤(pán)使用的發(fā)光二極體(LED)背光驅(qū)動(dòng)程式、一個(gè)通用序列匯流排(USB)電源介面、數(shù)個(gè)振動(dòng)器驅(qū)動(dòng)程式及一個(gè)電池充電控制器。雖然在單一晶片上堆積各種功能好比“廚房水槽(KitchenSink)”，一個(gè)功能完整的電源管理IC，跟一個(gè)能將電源管理功能分配到不同IC的電源管理IC，兩者之間還是有所差別。

　　電源管理IC元件能選擇開(kāi)啟或關(guān)閉智慧型手機(jī)各項(xiàng)功能，藉此管理電池耗電量。用單一整合式電壓控制器代替多個(gè)穩(wěn)壓器，就能大幅減少體積及每項(xiàng)電源管理功能的成本。

　　電源管理IC運(yùn)作時(shí)，主要由內(nèi)部的切換式穩(wěn)壓器為基頻與應(yīng)用處理器核心提供電源。這些裝置每次負(fù)載下(UnderLoad)最多能消耗1瓦特(W)的電力，但切換式穩(wěn)壓器能讓電池與處理器核心之間的能源傳輸達(dá)到最佳效率。處理器要能在短短數(shù)秒內(nèi)完成各項(xiàng)任務(wù)，然后進(jìn)入低功率待機(jī)模式，這樣才能保存電池續(xù)航力。事實(shí)上，電源管理IC就是負(fù)責(zé)調(diào)整電壓與頻率，不僅要掌握電壓水準(zhǔn)，在處理器執(zhí)行任務(wù)時(shí)，也要跟上電脈沖節(jié)奏;在任務(wù)完成后，放慢速度。

　　因此，電源管理IC每年有多少使用量計(jì)算起來(lái)有點(diǎn)復(fù)雜。并不是有多少支手機(jī)，對(duì)應(yīng)就有多少顆電源管理IC。每支智慧手機(jī)都會(huì)有不同的電源管理IC，每顆IC具備的電源管理功能亦大相逕庭;在個(gè)人電腦(PC)電路板上所占面積也不盡相同，平均售價(jià)(ASP)亦有所差異。

　　高階手機(jī)帶頭沖PMIC市場(chǎng)規(guī)模大幅增長(zhǎng)

　　高通(Qualcomm)、聯(lián)發(fā)科等手機(jī)晶片供應(yīng)商，都以功能眾多的電源管理IC來(lái)搭售基頻與應(yīng)用處理器晶片，如Maxim或戴樂(lè)格(Dialog)這樣的第三方供應(yīng)商，必須要有與對(duì)手分享電路板空間的心理準(zhǔn)備。

　　以高通驍龍(Snapdragon)晶片組的例子來(lái)看，目前的趨勢(shì)是將基頻與應(yīng)用程式處理器放在不同晶片上，有各自專屬的電源管理IC。用單一能源管理IC驅(qū)動(dòng)所有行動(dòng)電話功能的做法已經(jīng)落伍，分工反而成為最新趨勢(shì)，將電源管理功能分散到不同晶片。這包括1個(gè)供應(yīng)基頻功能的電源管理IC、一個(gè)供應(yīng)應(yīng)用處理器的電源管理IC、一個(gè)利用智慧手機(jī)USB隨身碟來(lái)充電的“介面電源管理IC”，有時(shí)還會(huì)針對(duì)無(wú)線電收發(fā)器外加一個(gè)電源管理元件。

　　Gartner在季度預(yù)測(cè)報(bào)告中，追蹤眾多類(lèi)別的手機(jī)，包括蘋(píng)果(Apple)iPhone或三星(Samsung)Galaxy系列等高階智慧手機(jī);諾基亞(Nokia)800系列中階與基本款智慧型手機(jī);以及外型類(lèi)似“肥皂”或?yàn)橄粕w式的傳統(tǒng)手機(jī)。

　　每一類(lèi)手機(jī)的相關(guān)營(yíng)收與單位生產(chǎn)量都在重新洗牌。但每種手機(jī)都反映出不同的電源管理IC架構(gòu)：高階智慧手機(jī)(尤其是基頻及應(yīng)用程式處理器位于不同晶片的機(jī)種)的架構(gòu)功能強(qiáng)大，內(nèi)建多顆電源管理IC。相較之下，低階手機(jī)(為盡量縮減電源管理IC成本)就會(huì)降低電源管理功能的復(fù)雜程度，才得以整合入基頻處理器入同一個(gè)套件里(甚是可能位于同一個(gè)晶片上)。

　　Gartner預(yù)期，高階智慧手機(jī)內(nèi)部將采用不同應(yīng)用處理器與基頻處理器，再加上多顆電源管理IC(通常有一個(gè)負(fù)責(zé)應(yīng)用處理器，另一個(gè)則負(fù)責(zé)基頻處理器)。在基本款智慧手機(jī)方面，我們認(rèn)為整合應(yīng)用與基頻處理器的案例會(huì)比較常見(jiàn)，也較常利用單一晶片的電源管理IC架構(gòu)方案來(lái)管理電源。至于傳統(tǒng)手機(jī)，我們預(yù)測(cè)電源管理功能將會(huì)盡量縮減，晶片組廠商也會(huì)努力將成本降至最低。

　　復(fù)制手機(jī)市場(chǎng)成功模式PMIC應(yīng)用版圖延伸至平板

　　Gartner預(yù)期，我們?cè)谥腔凼謾C(jī)市場(chǎng)所觀察到的電源管理IC趨勢(shì)也將復(fù)制在平板裝置市場(chǎng)。高階平板采用量身訂做的電源管理IC(有時(shí)甚至不只一顆)以執(zhí)行各種任務(wù)。舉例來(lái)說(shuō)，蘋(píng)果iPad所采用的主要電源管理IC由戴樂(lè)格所供應(yīng)，里面還有支援高通基頻處理器(支援無(wú)線功能)的高通制電源管理IC(PM8018)。這款平板裝置的電源管理架構(gòu)比智慧手機(jī)的更復(fù)雜，平板螢?zāi)怀叽绱罅嗽S多，因此不只得應(yīng)付觸控式螢?zāi)豢刂破鞯男枨螅琇ED背光也相當(dāng)耗電，主因系平板裝置LED背光開(kāi)啟時(shí)間一定比手機(jī)長(zhǎng)許多。

　　iPadmini的LCD面板使用SiliconMitus所制造的電源管理IC(SM4031)，還有獨(dú)立的LCD驅(qū)動(dòng)程式，外加一個(gè)三星時(shí)脈控制IC(T-Con)。三星的7寸平板(GalaxyS2)采用自家應(yīng)用處理器，但基頻處理器則由英飛凌(Infineon)供應(yīng)。Maxim大力推廣的MAX8997電源管理IC也用在三星GalaxyS2。這款I(lǐng)C結(jié)合七顆降壓式轉(zhuǎn)換器、二十一顆LDO、一顆電池充電控制器、一個(gè)micro-USB介面、一個(gè)觸覺(jué)反饋用的馬達(dá)驅(qū)動(dòng)器、一個(gè)LED相機(jī)閃光燈驅(qū)動(dòng)器、十二個(gè)一般作用的輸入輸出(I/O)電路，還有一個(gè)內(nèi)部整合電路(I2C)介面。

　　加快產(chǎn)品上市時(shí)程客制化PMIC漸獲中國(guó)手機(jī)品牌商青睞

　　中興、華為與聯(lián)想中國(guó)大陸前三大手機(jī)品牌商已躋身全球頂尖智慧手機(jī)供應(yīng)商之列，龐大的內(nèi)需市場(chǎng)正是背后一大助力。全球售出的智慧型手機(jī)超過(guò)30%為中國(guó)大陸制造。這些業(yè)者是第三方電源管理IC的買(mǎi)家，但也會(huì)購(gòu)買(mǎi)高通與聯(lián)發(fā)科的產(chǎn)品。使用簡(jiǎn)易度對(duì)手機(jī)設(shè)計(jì)而言，是相對(duì)較新的概念(還有可行的設(shè)計(jì)參考架構(gòu))，然卻是手機(jī)制造商決定要與哪家IC廠商合作的重要考量之一。

　　無(wú)線充電/快速充電興起手機(jī)電源IC廠勢(shì)力板塊挪移

　　然隨著充電技術(shù)不斷演進(jìn)，幾項(xiàng)技術(shù)因素可能會(huì)影響手機(jī)電源供應(yīng)IC廠商的競(jìng)爭(zhēng)態(tài)勢(shì)。舉例來(lái)說(shuō)，在行動(dòng)電話內(nèi)部加裝無(wú)線充電接收器，可能成為部分智慧型手機(jī)新廠商的市場(chǎng)差異化利器。

　　無(wú)線充電功能，必須在手機(jī)背后加裝旋狀電感和無(wú)線充電接收IC，還可能要修改以手機(jī)micro-USB接埠進(jìn)行連結(jié)的電源介面IC。無(wú)線充電聯(lián)盟(WPC)宣稱，有四十五款智慧型手機(jī)的充電座(售后市場(chǎng)配件產(chǎn)品)采用該聯(lián)盟的Qi無(wú)線充電標(biāo)準(zhǔn);另有十九款手機(jī)(包括諾基亞與樂(lè)金(LG)機(jī)種)內(nèi)建充電電路。包括高通在內(nèi)的十?dāng)?shù)家半導(dǎo)體制造商準(zhǔn)備采用Qi無(wú)線充電標(biāo)準(zhǔn)推出相關(guān)產(chǎn)品，但市場(chǎng)還在等待最具影響力的幾家手機(jī)供應(yīng)商出面表示支持。

　　“快速充電”電池技術(shù)(是一種讓電池加快充電速度的技術(shù))同樣須要調(diào)整電源介面IC。若充電電壓能升高，電池充電就會(huì)更快。大多數(shù)交流電配接器都能透過(guò)micro-USB連接埠提供5伏特電壓。1800mAh(或每小時(shí)1800毫安培)電池要4小時(shí)才能充飽。舉例來(lái)說(shuō)，如果充電電壓能提升到9伏特或12伏特，就能縮短充電時(shí)間。高通已針對(duì)交流電轉(zhuǎn)接器設(shè)計(jì)一款電路，能連結(jié)手機(jī)內(nèi)部位于USB接埠另一面的電源介面元件;這款電路能辨識(shí)電源介面可接收的電壓量，電源介面則能自動(dòng)進(jìn)行調(diào)整。快速充電技術(shù)的“交握(Handshake)”機(jī)制，最多能減少75%的充電時(shí)間。

　　將立體音效轉(zhuǎn)碼器整合到電源管理IC同一個(gè)晶片上，對(duì)高階智慧手機(jī)來(lái)說(shuō)并不足以構(gòu)成市場(chǎng)差異優(yōu)勢(shì)，因?yàn)檫@類(lèi)手機(jī)本身多半已經(jīng)具備相當(dāng)于家庭媒體中心的音效傳真效果。戴樂(lè)格已針對(duì)特定客戶推出相關(guān)產(chǎn)品，但其他電源管理IC供應(yīng)商多半認(rèn)為，將立體音效轉(zhuǎn)碼器和噪音極大的切換式穩(wěn)壓器放在同一個(gè)晶片后，所產(chǎn)生的音質(zhì)將難為市場(chǎng)所接受。新品牌的中階智慧手機(jī)供應(yīng)商，多半認(rèn)為立體聲播放音效只要“夠用就好”。

　　智慧型手機(jī)的客制化PMIC系將多個(gè)組合電源管理功能整合至單一晶片