高通聯(lián)發(fā)科帶頭沖 PMIC市場(chǎng)規模大幅增長(cháng)

　　客制化電源管理晶片(PMIC)行情看漲。行動(dòng)裝置功能日益復雜，使得電源管理設計更為棘手;為克服此一問(wèn)題，愈來(lái)愈多手機應用處理器開(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(zhuān)屬電源管理方案。

　　客制化的電源管理晶片(PMIC)已完全取代標準穩壓器，做為控制電池與手機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)切換式穩壓器、二十六個(gè)獨立的低壓降線(xiàn)性穩壓器(LDO)、數個(gè)液晶顯示器(LCD)螢幕和鍵盤(pán)使用的發(fā)光二極體(LED)背光驅動(dòng)程式、一個(gè)通用序列匯流排(USB)電源介面、數個(gè)振動(dòng)器驅動(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)閉智慧型手機各項功能，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)穩壓器，就能大幅減少體積及每項電源管理功能的成本。

　　電源管理IC運作時(shí)，主要由內部的切換式穩壓器為基頻與應用處理器核心提供電源。這些裝置每次負載下(UnderLoad)最多能消耗1瓦特(W)的電力，但切換式穩壓器能讓電池與處理器核心之間的能源傳輸達到最佳效率。處理器要能在短短數秒內完成各項任務(wù)，然后進(jìn)入低功率待機模式，這樣才能保存電池續航力。事實(shí)上，電源管理IC就是負責調整電壓與頻率，不僅要掌握電壓水準，在處理器執行任務(wù)時(shí)，也要跟上電脈沖節奏;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算起來(lái)有點(diǎn)復雜。并不是有多少支手機，對應就有多少顆電源管理IC。每支智慧手機都會(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。

　　高階手機帶頭沖PMIC市場(chǎng)規模大幅增長(cháng)

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

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

　　Gartner在季度預測報告中，追蹤眾多類(lèi)別的手機，包括蘋(píng)果(Apple)iPhone或三星(Samsung)Galaxy系列等高階智慧手機;諾基亞(Nokia)800系列中階與基本款智慧型手機;以及外型類(lèi)似“肥皂”或為掀蓋式的傳統手機。

　　每一類(lèi)手機的相關(guān)營(yíng)收與單位生產(chǎn)量都在重新洗牌。但每種手機都反映出不同的電源管理IC架構：高階智慧手機(尤其是基頻及應用程式處理器位于不同晶片的機種)的架構功能強大，內建多顆電源管理IC。相較之下，低階手機(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預期，高階智慧手機內部將采用不同應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)負責應用處理器，另一個(gè)則負責基頻處理器)。在基本款智慧手機方面，我們認為整合應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架構方案來(lái)管理電源。至于傳統手機，我們預測電源管理功能將會(huì )盡量縮減，晶片組廠(chǎng)商也會(huì )努力將成本降至最低。

　　復制手機市場(chǎng)成功模式PMIC應用版圖延伸至平板

　　Gartner預期，我們在智慧手機市場(chǎng)所觀(guān)察到的電源管理IC趨勢也將復制在平板裝置市場(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，里面還有支援高通基頻處理器(支援無(wú)線(xiàn)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比智慧手機的更復雜，平板螢幕尺寸大了許多，因此不只得應付觸控式螢幕控制器的需求，LED背光也相當耗電，主因系平板裝置LED背光開(kāi)啟時(shí)間一定比手機長(cháng)許多。

　　iPadmini的LCD面板使用SiliconMitus所制造的電源管理IC(SM4031)，還有獨立的LCD驅動(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)采用自家應用處理器，但基頻處理器則由英飛凌(Infineon)供應。Maxim大力推廣的MAX8997電源管理IC也用在三星GalaxyS2。這款I(lǐng)C結合七顆降壓式轉換器、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)反饋用的馬達驅動(dòng)器、一個(gè)LED相機閃光燈驅動(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漸獲中國手機品牌商青睞

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

　　無(wú)線(xiàn)充電/快速充電興起手機電源IC廠(chǎng)勢力板塊挪移

　　然隨著(zhù)充電技術(shù)不斷演進(jìn)，幾項技術(shù)因素可能會(huì )影響手機電源供應IC廠(chǎng)商的競爭態(tài)勢。舉例來(lái)說(shuō)，在行動(dòng)電話(huà)內部加裝無(wú)線(xiàn)充電接收器，可能成為部分智慧型手機新廠(chǎng)商的市場(chǎng)差異化利器。

　　無(wú)線(xiàn)充電功能，必須在手機背后加裝旋狀電感和無(wú)線(xiàn)充電接收IC，還可能要修改以手機micro-USB接埠進(jìn)行連結的電源介面IC。無(wú)線(xiàn)充電聯(lián)盟(WPC)宣稱(chēng)，有四十五款智慧型手機的充電座(售后市場(chǎng)配件產(chǎn)品)采用該聯(lián)盟的Qi無(wú)線(xiàn)充電標準;另有十九款手機(包括諾基亞與樂(lè )金(LG)機種)內建充電電路。包括高通在內的十數家半導體制造商準備采用Qi無(wú)線(xiàn)充電標準推出相關(guān)產(chǎn)品，但市場(chǎng)還在等待最具影響力的幾家手機供應商出面表示支持。

　　“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。高通已針對交流電轉接器設計一款電路，能連結手機內部位于USB接埠另一面的電源介面元件;這款電路能辨識電源介面可接收的電壓量，電源介面則能自動(dòng)進(jìn)行調整?？焖俪潆娂夹g(shù)的“交握(Handshake)”機制，最多能減少75%的充電時(shí)間。

　　將立體音效轉碼器整合到電源管理IC同一個(gè)晶片上，對高階智慧手機來(lái)說(shuō)并不足以構成市場(chǎng)差異優(yōu)勢，因為這類(lèi)手機本身多半已經(jīng)具備相當于家庭媒體中心的音效傳真效果。戴樂(lè )格已針對特定客戶(hù)推出相關(guān)產(chǎn)品，但其他電源管理IC供應商多半認為，將立體音效轉碼器和噪音極大的切換式穩壓器放在同一個(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供應商，多半認為立體聲播放音效只要“夠用就好”。

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