根據IDC資料指出,全球手機用戶規模已超過20億戶,並且預計2010年將會超越30億戶,此數據顯示手機業者正藉由諸如多媒體功能等新興應用激化市場成長。手機產品功能的推陳出新必須基於技術架構之成熟度,因此元件發展無疑扮演關鍵角色,本文將從手機多媒體功能元件切入,觀察整體手機產業的最新動態。
隨著多媒體功能風潮不斷吹向中高階手機市場,以及智慧型手機在全球大賣,驅動手機業者繼續推出具備WiFi、Skype等功能的新型PDA手機,再加上MP3、A-GPS及行動電視接收等新興應用持續加溫,使得手機搖身一變成為個人最佳匯流平台。
全球元件廠商大多以整合型平台或單一晶片為主要解決方案,以提供中高階多媒體手機具備更多功能導入介面以及高效能運用等彈性化設計模式,例如德州儀器(TI)、飛思卡爾(Freescale)、英飛凌(Infineon)、傑爾系統(Agere)及飛利浦(Philips)等,以下將針對上述手機元件廠商的軟硬體技術發展進行探討,以瞭解多媒體手機元件市場動向。
目前許多入門機種或是中階手機經由選擇部分多媒體功能的導入,以突顯產品差異化,但大多屬於較低階的標準規格,如照相畫素較低、MP3記憶體容量較小等,並以量大且低價為定位,與高價位智慧型手機市場形成區隔。另一方面,整合不同功能至單一晶片也是目前技術發展趨勢,在多元複雜功能設計環境下,整合型單晶片不僅可符合市場需求,更可大幅節省成本。
屬於高階市場的智慧型手機,其設計架構可區分為兩種:第一為雙處理器架構分別進行影音資料處理,如基頻處理器進行通訊協定功能運作,第二顆處理器則是負責多媒體應用功能管理,透過分工機制促使處理器效能發揮最佳化。第二為基頻/射頻整合為單一晶片,並根據設計功能增加額外的多媒體處理器,以提高數據應用處理效能。
德州儀器半導體行銷協理林維偉(圖1)表示,德州儀器的多媒體手機解決方案可區分為兩類,第一類為模組化,凡是運用GSM、GPRS、EDGE、WCMDA等通訊協定的應用模組,例如其OMAP應用處理器系列,係將多媒體功能運用軟硬體置入該平台中。以智慧型手機應用為例,可將即時作業系統(Real-time OS)利用OMAP平台進行運作。第二類則是將OMAP多媒體處理平台與基頻處理器整合為單一晶片,以符合多媒體手機功能分工要求。目前,德州儀器投入大量資源於設計多媒體手機單一晶片模組化解決方案,並且預計2006年正式量產。該架構乃是以OMAP平台搭配軟體,供應客戶所需之多媒體功能模組,以達到不同產品特性差異化,並且讓系統設計更具彈性。
德州儀器除了現有多媒體手機解決方案外,未來將針對行動電視接收及WLAN市場提供多方位的應用產品。林維偉指出,由於該公司對於市場掌握度經驗豐富,使客戶產品應用也能快速推出。節省客戶成本是另一主要策略,德州儀器在2006年將著重於從130奈米製程轉換為90奈米製程,運用製程提升以達到大幅增加產品運作效能的目標。
飛思卡爾台灣區市場行銷經理江建誠(圖2左)談到該公司日前推出3G單核數據平台處理器MXC系列,該平台為整合型單晶片產品,且具備MP3、可攜式DVD播放器、數位照相功能等設計介面,非常適合應用於多媒體手機產品。有鑑於多媒體手機對於長時間耗電量的嚴苛條件,飛思卡爾經由共享記憶體以及內建硬體加速器的方式,相較於傳統架構可有效降低40%功耗。此外,MXC平台具備可擴充的發展設計電路圖,不僅可降低手機開發成本,並可提高設計靈活度。
飛思卡爾資深主任工程師鄭孟武(圖2右)指出,手機多媒體功能導致CPU處理速度必須加快,該公司的iMX多媒體應用處理器是透過硬體運作的方式,以減輕DSP的耗電負載,並且可讓CPU不工作時能夠達到完全休眠的狀況,以大幅減少耗電量。另外,iMX系列在於影像處理(Video)則是採用雙向處理方式,使得影像編解碼可同時進行,以符合如PDA電話須同時進行多種功能的應用。
傑爾系統行動通訊部門行銷總監Mark Bode (圖3)表示,該公司近年來所推出的行動手機元件皆具備廣泛多媒體功能,而最新推出的Vision X115晶片組解決方案就是為了帶給手機用戶豐富的多媒體體驗。Vision X115提供的功能包括影像錄製及播放、影像串流、音樂播放及遊戲等,並支援像MPEG-4、AVC(Advanced Video Coding)、H.264及Enhanced aacPlus等主流影音格式。
除此之外,Vision X115晶片組解決方案也能節省最多20%的IC物料成本(BOM)及電路板面積,這將能協助手機廠商以更高的平均用戶營收(Average Revenue Per User, ARPU)回饋廣泛的大眾消費市場。未來,傑爾系統將以Vision行動手機架構為基礎,持續開發更多的多媒體手機元件產品。
英飛凌亞太區通訊事業群業務副總裁詹啟祥(圖4)表示,該公司投入許多資源於可升級的多媒體手機平台應用,其中包括軟硬體解決方案、參考設計平台及設計服務等,產品線可說是十分齊全。英飛凌將多媒體手機所需之處理器整合至基頻中,成為其多媒體手機元件的主要特色。另外,可升級的特性加上3G平台的導入,達到手機雙模的架構,讓客戶從EDGE升級到3G手機設計標準皆可運用同一個基頻平台,預計可大幅縮減30%的開發週期。而且,英飛凌手機產品線具有基頻、射頻及電源管理等全方位解決方案,除了軟硬體具備可升級的彈性,客戶的開發時程及成本也可獲得最佳化的結果。
軟體協定對於手機開發來說扮演相當重要的角色,並且與基頻之間息息相關,例如3G手機開發設計者只須運用原有基頻平台及軟體開發,再外加一顆3G處理器便可直接升級至3G手機,大幅節省開發時程。
詹啟祥表示,英飛凌提供的的APOXI系列具備開放性軟體平台架構,其特色在於設計者可輕易將第三方軟體架構與APOXI軟體加以銜接,十分符合不同手機對於多媒體功能導入需求,目前該軟體可應用在2.5G及3G等手機開發。在多媒體功能運用至手機日漸普及的市場環境下,具有開放性的軟體架構成為手機開發設計節省成本的關鍵因素。
由於市場對於2.5G和3G頻寬需求逐漸增高,手機硬體技術已趨於成熟,為不讓軟體成為多媒體手機開發時的絆腳石,擁有彈性化的軟體設計系統將是另一項市場優勢。英飛凌為解決客戶在開發過程所面臨的軟硬體問題,特別在亞太地區設置多個技術支援中心,包括上海、新加坡、香港等,以提供客製化的服務,印度則是負責進行軟體開發工作。
縱觀多媒體手機元件市場態勢,在競爭激烈的環境下,業者莫不戮力推出具備高整合效能且低成本的解決方案。可以預期的是,手機已不再是單純的通訊工具,而經由推陳出新的多媒體功能,將刺激手機市場產值持續成長。