軟體模擬技術加持 九軸MEMS成本/功耗驟降

作者: 黃耀瑋
2013 年 02 月 21 日

軟體模擬的九軸微機電系統(MEMS)方案漸受矚目。瞄準7吋平板、中低價手機商機,MEMS業者正積極研發多軸感測元件,展開圈地,然而,目前九軸MEMS功耗及成本過高,恐難吸引OEM採納;因此,MEMS業者遂提出以感測器融合(Sensor Fusion)軟體讓整合加速度計、磁力計的六軸方案實現九軸方案功能,可降低約20%成本與十倍功耗。
 


Kionix台灣區總經理洪育浩提到,汽車、醫療應用設備將是未來MEMS元件極具潛力的市場,MEMS供應商已開始卡位。





Kionix台灣區總經理洪育浩表示,為刺激中低階行動裝置導入多軸MEMS元件,並有效控制物料清單(BOM)成本上揚幅度,Kionix近期已利用軟體模擬方式,讓新一代六軸MEMS元件兼備九軸感測功能,將於今年第三季導入量產。該方案透過Sensor Fusion演算技術整合加速度計位移和磁力計指向變化資訊後,進而模擬出陀螺儀角度偵測功能,實現高性價比的九軸方案。
 



洪育浩指出,MEMS出貨成長主力正逐漸轉移至中低階行動裝置,MEMS業者將面臨更嚴峻的晶片性價比考驗。儘管意法半導體(ST)、應美盛(InvenSense)等大廠致力發展加速度計、磁力計加陀螺儀的九軸方案,期達成效能提升、成本降低的雙重目標;然而,此類元件開發成本下滑速度緩慢,且將影響印刷電路板(PCB)設計彈性,故主力應用仍局限在高階產品上,還無法順利攻進中低階市場。
 



據悉,市面上九軸MEMS元件因內建陀螺儀而拉高成本、耗電量,且當下陀螺儀僅在遊戲操作上有所發揮,尚未找到殺手級應用,遂大幅影響7吋平板、中低價手機廠導入意願。
 



洪育浩更強調,在5吋以上平板手機(Phablet)熱潮帶動下,中低價手機螢幕規格亦已趨近4~4.5吋,提供更充裕的設計空間;因此,手機廠對MEMS元件整合需求已開始退燒,反而偏好採用單一加速度計、磁力計及陀螺儀的分離式架構,或以六軸方案搭配陀螺儀,達成較佳PCB設計靈活度及成本控管效益。
 



另一個值得注意的是,行動裝置應用處理器已開始採用大核加小核的設計架構,因此系統業者只要利用其中的低功耗核心,並搭配MEMS業者或Android平台提供的Sensor Fusion功能,即可應付多元感測器資訊預處理,毋須再採用基於微控制器(MCU)設計的Sensor Hub SoC。
 



也因此,洪育浩認為,以軟體模擬九軸MEMS的方案在中低階行動裝置領域的競爭優勢將愈來愈明顯,Kionix近期即已獲得愈來愈多PC及行動裝置品牌客戶詢問與青睞;因應強勁市場需求,該公司今年將於美國設立新廠房,並加快導入8吋晶圓生產線,以提升整體產能與量產效益。

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