部署新應用/製程/主控端晶片　USB 3.0市場戰火升溫

超微(AMD)與英特爾(Intel)陸續宣布於2011年推出支援第三代通用序列匯流排(USB 3.0)晶片組，勢將激勵筆記型電腦、桌上型電腦的市場需求，然因目前市場過於集中在序列式先進附加技術(SATA)橋接器，為避免陷入價格戰，部分晶片商已積極開發個人電腦(PC)、周邊及聯網電視等新興應用。
 

遠離SATA激戰　USB 3.0晶片商闢新疆  

創惟科技產品開發事業處技術行銷部資深技術行銷經理魏駿雄(圖1)不諱言，在土洋業者大舉進軍USB 3.0的SATA橋接器市場後，市場價格戰一觸即發，預期2011年USB 3.0削價競爭態勢持續，恐為發展隱憂。
 

圖1 創惟科技產品開發事業處技術行銷部資深技術行銷經理魏駿雄表示，2010年第二季，中國大陸電視機聯網已為標準備配，將激勵USB集線器需求。

有鑑於此，創惟科技已大張旗鼓展開旗下USB 3.0產品線布局，以避免淪為價格競爭。魏駿雄指出，應用於PC主機板、傳統硬碟/固態硬碟(SSD)及快閃記憶體(Flash Memory)的USB主機端、SATA橋接器與USB快閃磁碟機(UFD)將為USB 3.0三大新興應用，未來，讀卡機、集線器(Hub)、USB攝影機、筆記型電腦的乙太網路底座等應用需求亦將快速崛起。
 

值得關注的是，著眼於發光二極體背光源液晶電視(LED TV)、三維(3D)電視及智慧電視(Smart TV)等市場方興未艾，魏駿雄預期，聯網電視將為大勢所趨，不過系統單晶片(SoC)支援的輸入/輸出(I/O)不足，為能實現USB無線網卡無線區域網路(Wi-Fi)功能，市場對於USB集線器的需求將更加殷切。現階段，智慧電視平台仍以USB 2.0為主，支援的USB 2.0接口至少四至五埠、3D電視需要一至二埠。魏駿雄提到，2010年第二季始，聯網已成為中國大陸32吋以上數位電視的標準功能配備，目前電視採用的USB功能多屬於離散元件，整合方案比重較少，接口數增多已為大勢所趨，現已為創惟科技鎖定的目標市場之一。現今，三星(Samsung)、樂金(LG)、東芝(Toshiba)、索尼(Sony)等電視品牌大廠多接口的電視機種已輪番上陣。
 

在超微、英特爾力拱下，市場普遍預期，2011年USB 3.0市場滲透率將急速擴大，帶動USB 3.0隨身碟、外接式固態硬碟、可攜式外接式硬碟等儲存裝置市場需求看漲。不過，在國內外晶片商爭相進駐後，隨即掀起價格戰，特別是在主機板尚未普遍內建USB 3.0主機控制器的情況下，眾多裝置端業者積極搶灘，更使得價格戰日趨惡化，USB 3.0的SATA橋接器單價進逼USB 2.0的傳聞亦甚囂塵上。然魏駿雄認為，截至2010年底前，儘管USB 3.0的SATA橋接器價格已低於1美元，但是USB 2.0單價已達0.4美元，兩者價差尚有段距離，再加上USB3.0晶片架構內含USB 2.0實體層(PHY Layer)，因此價格難以低於USB 2.0。
 

此外，USB手機充電介面也引發市場關注，魏駿雄透露，針對USB手機充電介面，創惟科技已與諾基亞(Nokia)、高通(Qualcomm)合作，尤其高通已計畫於處理器支援USB 2.0充電1.1版本規格，預計未來將有更多處理器廠商跟進，預計2011年下半年將有更多支援的終端產品上市，此亦為創惟科技積極搶進的潛力應用。2011年國際消費性電子展(CES)中，創惟科技即展出SATA橋接器、讀卡機、USB集線器。
 

另一方面，隨USB 3.0晶片廠商陸續通過USB應用者論壇(USB-IF)認證及英特爾、超微各大廠抬轎下，晶片供應商激增，使晶片報價已下滑至1～1.3美元，智原、鈺創、創惟等業者為快速回收成本，已規畫轉進65奈米、90奈米製程，同時，也積極發展USB3.0在高速影音傳輸的應用版圖。
 

價格再降　USB3.0勢如破竹 

原昶科技行銷業務部部長解詠鈞表示，USB 3.0目前價位已十分親民，由於消費性電子產品如智慧型手機、平板電腦、硬碟、固態硬碟的對於高速影音傳輸的需求湧現，再加上英特爾及超微所推出的平台皆支援USB 3.0，因此可以說USB 3.0接續USB 2.0，已成標準配備。
 

然而，在高速與高穩定需求的市場上，與USB 3.0同台較量的外部SATA(eSATA)似乎也不容忽視。但解詠鈞認為，綜觀各種消費電子產品，eSATA的普及程度與USB 3.0相比，仍略遜一籌，尤其是USB 3.0在影像播放、傳輸過程中可同步充電，不需外接電源，將成為可攜式、行動終端裝置的充電標準規格，而eSATA仍須外接電源，因此USB 3.0會壓縮eSATA的應用領域如需要低功耗、高速度存取、高畫質影音傳輸的應用。
 

據了解，原昶USB 3.0影音傳輸SoC晶片已獲得USB-IF認證，而正式量產，並鎖定各式影音傳輸應用，支援D-Sub、D-RGB、高畫質多媒體介面(HDMI)格式，且毋須外接同步動態隨機存取記憶體(SDRAM)，可簡化印刷電路板(PCB)層數和面積與周邊零組件數目。
 

值得注意的是，解詠鈞指出，在歐盟micro-USB手機充電器規格底定後，USB 3.0結合智慧型手機的擴充性、便利性，可望進一步刺激數位光源處理(DLP)和矽基液晶(LCoS)的微型投影市場成長。
 

圖2 銀燦科技系統工程部協理陳思明認為，USB 3.0控制晶片對於熱插拔的防護需求十分嚴格，該公司已研發可防止傳輸資料錯誤的解決方案。

而針對USB 3.0未來兩年內是否可以廣泛應用於支援3D的市場聲浪，銀燦科技系統工程部協理陳思明(圖2)則提出不同看法，他認為未來USB 3.0應用於3D影音傳輸只是滿足一項基本的使用者需求，更重要的是，要如何讓USB 3.0同時支援高容量與低容量的影音傳輸，而且降低熱插拔對於系統的損害。
 

陳思明表示，USB 3.0為實現十倍於USB2.0的傳輸速率，採用更先進的65奈米、90奈米製程已是趨勢，但不可諱言的，此舉也導致USB 3.0的控制晶片對暫態雜訊如靜電放電(ESD)的耐受能力快速下降。一旦使用者於操作時進行隨插即用、隨拔即關等熱插拔動作，將影響部分電子系統工作，甚至造成連接埠損壞。
 

所幸，該公司針對USB3.0晶片的防護需求，已研發ESD防護設計，在不影響4.8Gbit/s傳輸速率下，得以有效避免系統產品於熱插拔時發生傳輸資料錯誤、當機甚至損壞的嚴重情況；因此可滿足USB 3.0用於傳輸大量影音資料時，對資料傳輸容錯率的嚴格要求，一旦大規模應用，前景可期。
 

此外，繼超微宣布將於今年中導入USB 3.0主控器(Host Controller)至自家晶片組後，英特爾也確認將於2012年在名為Chief River的新一代筆記型電腦平台中整合USB 3.0主控器。面對此一發展趨勢，獨立型USB 3.0主控器晶片供應商睿思(Fresco Logic)也已擬定好因應策略，以鞏固市場發展地位。
 

不畏USB3.0晶片組整合　睿思發展穩紮穩打  

睿思資深產品經理王勝宏表示，個人電腦晶片組整合USB 3.0主控端晶片已勢在必行，雖會壓縮獨立型主控端晶片商市場生存空間，但相對也可帶動USB 3.0裝置端應用全面起飛，如此一來，主機板對USB 3.0連接埠的需求亦將連帶增加。所以，即便未來晶片組將整合USB 3.0主控器，但由於晶片組支援埠數有限，市場對獨立型USB 3.0主控晶片的需求仍將持續存在。
 

事實上，以超微第一款晶片組僅支援四個USB 3.0連接埠來看，勢必難以滿足使用者與日俱增的應用需求。
 

此外，睿思也計畫跨入裝置端晶片市場，並藉搶攻如高速影音傳輸等門檻較高的應用，避開裝置端晶片價格下殺嚴重的情形。
 

繼瑞薩電子(Renesas Electronics)後，2010年底睿思也順利成為第二家獲得USB-IF的USB 3.0認證的廠商，並將於今年第二季推出第二代USB 3.0主控端晶片(圖3)，期藉由提升效能、功耗表現及降低訊號在PCB上的衰減程度，突顯自家產品優勢。
 

圖3 智原投資的美商公司睿思，將推出第二代USB 3.0主控端晶片，最多可支援兩個埠。