MWC揭示智慧手機新亮點 5G/摺疊/多鏡頭大放異彩

作者: 張嘉純
2019 年 04 月 15 日

5G手機躍居2019 MWC主軸。資策會產業情報研究所(MIC)所長詹文男(圖1)指出,觀察2019 MWC展會,預估2019年全球將有20個國家推出商用5G網路,5G終端市場競局也將展開。其中,最受矚目的莫過於5G智慧型手機,將由三星(Samsung)、華為(Huawei)等大廠領軍,於2019年年中陸續出貨,預估達372萬支,占整體智慧手機出貨量0.3%;加上Apple也將推出5G產品的助力之下,預估2021年5G手機出貨將達約1.2億支,2023年達到4.5億支。

圖1 資策會產業情報研究所(MIC)所長詹文男表示,預估2019年全球將有20個國家推出商用5G網路。

商用在即 5G手機各顯神通

2019 MWC可說是5G手機軍備競賽之地,MIC產業分析師韓文堯表示,5G手機紛紛出爐,sub-6GHz頻段為大勢所趨;由於毫米波(mmWave)尚難實現行動化,目前可商用5G智慧型手機主要以支援sub-6GHz頻段為主(表1)。

此次MWC展場上,5G原型機加上可商用手機一共有12種,在可商用機種中,僅Motorola Z3 Moto 5G Mod以模組支援mmWave,其餘皆支援sub-6GHz頻段。但部分sub-6GHz機種未來會有支援mmWave的SKU。另外,中興通訊(ZTE)則同時推出了sub-6GHz商用機種和mmWave原型機。

5G手機相繼面世 晶片方案蓄勢待發

小米推出的MI MIX 3 5G,搭載最新高通(Qualcomm)Snapdragon 855處理器。MI MIX 3 5G內置Snapdragon X50數據晶片模組,可連接達1,000Mbps等級下載速度的sub-6GHz頻段訊號。同時,華為也發布了5G摺疊式手機Mate X,內建自行研發的巴隆(Balong)5000晶片。

另外,隨著5G手機相繼面世,意味著5G初代基頻晶片方案也逐漸準備就緒。預計2020年採用5G系統單晶片的手機將上市,帶動產業加速推展。工研院產科國際所(IEK)經理蘇明勇(圖2)說明,目前全球共有201家電信業者投入5G服務試驗,分別為增強型行動寬頻(毫米波固網接取網路、超高畫質4K/8K影音、VR遊戲)、巨量多機器型態通訊(NB-loT智慧停車)、高可靠/低延遲(行動車聯網自駕車、邊緣運算智慧工廠)等。其中以增強型行動寬頻技術標準制訂較為完整,晶片、設備業者優先布局此市場;增強型行動寬頻服務發展較快,促使5G智慧型手機將於2019年第二季於市場推出。

圖2 工研院產科國際所(IEK)經理蘇明勇表示,目前全球共有201家電信業者投入5G服務試驗。

5G晶片解決方案相較以往以更加完整成熟,將帶動終端市場發展。蘇明勇點出現在晶片將以5G手機、CPE為初期市場。例如高通推出Snapdragon X55基頻晶片,開始支援2/3/4/5G,其5G下載速率達到7Gbps,4G則達到2.5Gbps。

在這次的MWC共有6個5G手機品牌採用高通,和高通合作的營運商則超過了20家。高通於MWC開展前已發表了第二代7奈米製程的X55聯網數據晶片,將於今年推出商用,支援毫米波和sub-6GHz兩種頻段,即5G和4G共享重疊頻段。同時高通預計推出5G整合晶片,將處理器和5G數據機晶片整合到系統單晶片(SoC)。

而聯發科推出了M70,下載速度高達4.2Gbps;英特爾(Intel)的5G平台模組MXM 8160 5G數據機晶片,則預計於2019年第四季提供給客戶進行產品認證,2020年第一季開始供貨。

簡而言之,目前手機晶片大廠皆緊鑼密鼓地開發整合應用處理器的5G SoC,其進度將會左右5G手機產品之市場發展。

5G非唯一亮點 摺疊螢幕異軍突起

螢幕可摺手機帶動供應鏈發展新商機。為創造便攜性同時整合手機與平板功能,手機螢幕逐漸走向摺疊設計。技術創新的螢幕可摺機除可望刺激消費者換機意願,也為相關供應鏈業者帶來新的市場機會。也因此,在2019MWC上,也看到各廠集中火力開發摺疊螢幕。如三星在2019年MWC展前宣布推出首款商用螢幕可摺手機,創造全新市場,同時兼具手機輕薄及平板大螢幕之優點。品牌廠商LG、華為也已跟進,Google亦配合Android陣營開發UI,螢幕可摺疊手機生態圈逐漸壯大。

以三星的Galaxy Fold為例,該款手機已在2019年的2月20日發表於美國舊金山。在MWC展會上展覽之實機並未開放碰觸,但能觀察到其外螢幕上下邊框黑畫面占據較大區塊,不過若與主流旗艦機的窄邊框相比,仍屈於劣勢。摺疊機目前依然缺乏相應UI內容,需要更多開發者投入,以提升使用者的操作體驗,因此三星此次將焦點放在Galaxy S旗艦機上,Galaxy Fold宣示技術領先之意味較為濃厚。

同時,柔宇也展示了FlexPai摺疊機,該摺疊操作需要較大的施力,雖是商用機,但產品設計仍偏向工程機;而華為推出的商用摺疊機Mate X在鉸鏈(Hinge)處可以發現有較不平整的問題;TCL的工程摺疊機也是在鉸鏈處有不平整以及色偏的情況(表2);另外,LG推出了摺疊式雙螢幕機,則為較便宜的擴大螢幕方案,沒有螢幕摺疊技術之問題,但實機厚重。

工研院產科國際所經理林澤民表示,由於摺疊螢幕製造過程相當複雜,產品須重新設計,且須能承受日常磨損強度,以現今手機螢幕的生產技術難以達成。因此,此新型態的產品將推動零組件與供應鏈需求,其中包含材料、面板結構、整機機構、裝置、系統、UI/UX的重新設計等,將開啟產業全新應用契機。

值得一提的是,螢幕可摺機面板最關鍵的零組件為鉸鏈。其功能是為避免面板碰撞碎裂,中間須預留微小的空間,並依照螢幕打開的程度有不同的顯示。鉸鏈內添加的齒輪(Gear)設計亦是各家開發重點。三星已布局多項鉸鏈專利,由南韓手機外殼製造商KH Vatec提供三星鉸鏈零件製造;另外,華為耗時三年開發其鉸鏈「鷹翼(Falcon Wing)」,由100多個零件組成,並已取得專利。

然而,因為材料與機構設計創新、面板良率仍偏低等因素,螢幕可摺機生產成本遠遠高於主流旗艦機,加上創新應用方向有限,對手機產業而言,螢幕可摺機是開創了新的市場區間,而非取代既有市場。對此,韓文堯說,初期螢幕可摺機仍會以高階商業人士或專業型應用的利基市場為定位,估計到2025年將開創超過5,000萬支手機的市場需求。

目前螢幕可摺機分為內摺和外摺兩種,由於內摺的R角(Radius)更小,內摺的製造難度又更高於外摺。2019年各家發表的摺疊機態樣中,除了三星的Samsung Galaxy Fold和TCL推出的螢幕可摺機可內摺,以及小米推出可雙摺工程機之外,柔宇的Flex Pai、華為的Huawei Mate X和OPPO工程機都是外摺的款式。

現階段摺疊手機價格高居不下,加上在應用方面技術的提升有限,且相關零組件量產技術尚未成熟(如Foldable Display和鉸鏈等),其殺手級應用仍未爆發,各品牌現階段以技術能量展示為主,預計將先主打高階市場,摺疊螢幕技術成熟量產約需要兩年的時間。

預期2019年摺疊螢幕智慧型手機滲透率未達0.5%。但後續仍將吸引相關零組件廠商投入大量資源開發,包括可摺疊處鉸鏈設計、顯示器設計及材料開發、新光學膜材和封裝材料等等。 

三鏡頭已成標配 五鏡頭再求突破

此外,2019MWC智慧型手機的三大亮點,除了以上提及的5G和摺疊螢幕,便是多鏡頭設計了。林澤民指出,三鏡頭已經成為2019MWC高階手機標準配備。

現階段之多鏡頭主流是由一顆超高畫素主鏡頭搭配多顆不同焦段之副鏡頭(景深、廣角、變焦等)組成,不同鏡頭之間多樣性較高,華為的Mate20 X、VIVO的V15 Pro、三星的S10+和A9都是採用此模式;而新興的概念則是利用多顆相似之鏡頭所組成,並透過演算法進行運算來完成相對應的功能,不同的鏡頭之間同質性較高。Nokia推出的五鏡頭Nokia 9 PureView以及Sony的Xperia1便是採用此一概念。

Nokia所推出的五鏡頭設計迥異於目前各廠商的多鏡頭,以五張在同一個焦距同時拍攝的照片,合成為一張照片,能夠兼顧景深與高動態範圍,逆光拍攝時也有優秀的表現。美中不足的是,每張照片的合成處理時間仍須花費數秒。

因應手機用戶多元的拍攝需求,自2018年開始,便有廠商利用多鏡頭來提升拍攝效能。例如使用一般鏡頭搭配廣角、長焦、景深或是黑白等功能鏡頭,組成三鏡頭與四鏡頭的主鏡頭規格;同時,相較於透過軟體強化單鏡頭的方案,多鏡頭更容易在產品規格上顯現。總歸一句智慧型手機的多鏡頭設計可能之發展路線廣泛,將持續朝類單眼邁進。

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