高通聯(lián)發(fā)科帶頭沖 PMIC市場規(guī)模大幅增長

　　客制化電源管理晶片(PMIC)行情看漲。行動裝置功能日益復(fù)雜，使得電源管理設(shè)計更為棘手;為克服此一問題，愈來愈多手機應(yīng)用處理器開發(fā)商開始與電源晶片業(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(wěn)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產(chǎn)品，其單一晶片上最多可容納三個切換式穩(wěn)壓器、二十六個獨立的低壓降線性穩(wěn)壓器(LDO)、數(shù)個液晶顯示器(LCD)螢?zāi)缓玩I盤使用的發(fā)光二極體(LED)背光驅(qū)動程式、一個通用序列匯流排(USB)電源介面、數(shù)個振動器驅(qū)動程式及一個電池充電控制器。雖然在單一晶片上堆積各種功能好比“廚房水槽(KitchenSink)”，一個功能完整的電源管理IC，跟一個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穩(wěn)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，主要由內(nèi)部的切換式穩(wěn)壓器為基頻與應(yīng)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(wěn)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(shù)秒內(nèi)完成各項任務(wù)，然后進入低功率待機模式，這樣才能保存電池續(xù)航力。事實上，電源管理IC就是負責(zé)調(diào)整電壓與頻率，不僅要掌握電壓水準，在處理器執(zhí)行任務(wù)時，也要跟上電脈沖節(jié)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有點復(fù)雜。并不是有多少支手機，對應(yīng)就有多少顆電源管理IC。每支智慧手機都會有不同的電源管理IC，每顆IC具備的電源管理功能亦大相逕庭;在個人電腦(PC)電路板上所占面積也不盡相同，平均售價(ASP)亦有所差異。

　　高階手機帶頭沖PMIC市場規(guī)模大幅增長

　　高通(Qualcomm)、聯(lián)發(fā)科等手機晶片供應(yīng)商，都以功能眾多的電源管理IC來搭售基頻與應(yīng)用處理器晶片，如Maxim或戴樂格(Dialog)這樣的第三方供應(yīng)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)晶片組的例子來看，目前的趨勢是將基頻與應(yīng)用程式處理器放在不同晶片上，有各自專屬的電源管理IC。用單一能源管理IC驅(qū)動所有行動電話功能的做法已經(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個供應(yīng)基頻功能的電源管理IC、一個供應(yīng)應(yīng)用處理器的電源管理IC、一個利用智慧手機USB隨身碟來充電的“介面電源管理IC”，有時還會針對無線電收發(fā)器外加一個電源管理元件。

　　Gartner在季度預(yù)測報告中，追蹤眾多類別的手機，包括蘋果(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;以及外型類似“肥皂”或為掀蓋式的傳統(tǒng)手機。

　　每一類手機的相關(guān)營收與單位生產(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(gòu)：高階智慧手機(尤其是基頻及應(yīng)用程式處理器位于不同晶片的機種)的架構(gòu)功能強大，內(nèi)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)就會降低電源管理功能的復(fù)雜程度，才得以整合入基頻處理器入同一個套件里(甚是可能位于同一個晶片上)。

　　Gartner預(yù)期，高階智慧手機內(nèi)部將采用不同應(yīng)用處理器與基頻處理器，再加上多顆電源管理IC(通常有一個負責(zé)應(yīng)用處理器，另一個則負責(zé)基頻處理器)。在基本款智慧手機方面，我們認為整合應(yīng)用與基頻處理器的案例會比較常見，也較常利用單一晶片的電源管理IC架構(gòu)方案來管理電源。至于傳統(tǒng)手機，我們預(yù)測電源管理功能將會盡量縮減，晶片組廠商也會努力將成本降至最低。

　　復(fù)制手機市場成功模式PMIC應(yīng)用版圖延伸至平板

　　Gartner預(yù)期，我們在智慧手機市場所觀察到的電源管理IC趨勢也將復(fù)制在平板裝置市場。高階平板采用量身訂做的電源管理IC(有時甚至不只一顆)以執(zhí)行各種任務(wù)。舉例來說，蘋果iPad所采用的主要電源管理IC由戴樂格所供應(yīng)，里面還有支援高通基頻處理器(支援無線功能)的高通制電源管理IC(PM8018)。這款平板裝置的電源管理架構(gòu)比智慧手機的更復(fù)雜，平板螢?zāi)怀叽绱罅嗽S多，因此不只得應(yīng)付觸控式螢?zāi)豢刂破鞯男枨?，LED背光也相當(dāng)耗電，主因系平板裝置LED背光開啟時間一定比手機長許多。

　　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(qū)動程式，外加一個三星時脈控制IC(T-Con)。三星的7寸平板(GalaxyS2)采用自家應(yīng)用處理器，但基頻處理器則由英飛凌(Infineon)供應(yīng)。Maxim大力推廣的MAX8997電源管理IC也用在三星GalaxyS2。這款I(lǐng)C結(jié)合七顆降壓式轉(zhuǎn)換器、二十一顆LDO、一顆電池充電控制器、一個micro-USB介面、一個觸覺反饋用的馬達驅(qū)動器、一個LED相機閃光燈驅(qū)動器、十二個一般作用的輸入輸出(I/O)電路，還有一個內(nèi)部整合電路(I2C)介面。

　　加快產(chǎn)品上市時程客制化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(yīng)商之列，龐大的內(nèi)需市場正是背后一大助力。全球售出的智慧型手機超過30%為中國大陸制造。這些業(yè)者是第三方電源管理IC的買家，但也會購買高通與聯(lián)發(fā)科的產(chǎn)品。使用簡易度對手機設(shè)計而言，是相對較新的概念(還有可行的設(shè)計參考架構(gòu))，然卻是手機制造商決定要與哪家IC廠商合作的重要考量之一。

　　無線充電/快速充電興起手機電源IC廠勢力板塊挪移

　　然隨著充電技術(shù)不斷演進，幾項技術(shù)因素可能會影響手機電源供應(yīng)IC廠商的競爭態(tài)勢。舉例來說，在行動電話內(nèi)部加裝無線充電接收器，可能成為部分智慧型手機新廠商的市場差異化利器。

　　無線充電功能，必須在手機背后加裝旋狀電感和無線充電接收IC，還可能要修改以手機micro-USB接埠進行連結(jié)的電源介面IC。無線充電聯(lián)盟(WPC)宣稱，有四十五款智慧型手機的充電座(售后市場配件產(chǎn)品)采用該聯(lián)盟的Qi無線充電標準;另有十九款手機(包括諾基亞與樂金(LG)機種)內(nèi)建充電電路。包括高通在內(nèi)的十?dāng)?shù)家半導(dǎo)體制造商準備采用Qi無線充電標準推出相關(guān)產(chǎn)品，但市場還在等待最具影響力的幾家手機供應(yīng)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(diào)整電源介面IC。若充電電壓能升高，電池充電就會更快。大多數(shù)交流電配接器都能透過micro-USB連接埠提供5伏特電壓。1800mAh(或每小時1800毫安培)電池要4小時才能充飽。舉例來說，如果充電電壓能提升到9伏特或12伏特，就能縮短充電時間。高通已針對交流電轉(zhuǎn)接器設(shè)計一款電路，能連結(jié)手機內(nèi)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，電源介面則能自動進行調(diào)整?？焖俪潆娂夹g(shù)的“交握(Handshake)”機制，最多能減少75%的充電時間。

　　將立體音效轉(zhuǎn)碼器整合到電源管理IC同一個晶片上，對高階智慧手機來說并不足以構(gòu)成市場差異優(yōu)勢，因為這類手機本身多半已經(jīng)具備相當(dāng)于家庭媒體中心的音效傳真效果。戴樂格已針對特定客戶推出相關(guān)產(chǎn)品，但其他電源管理IC供應(yīng)商多半認為，將立體音效轉(zhuǎn)碼器和噪音極大的切換式穩(wěn)壓器放在同一個晶片后，所產(chǎn)生的音質(zhì)將難為市場所接受。新品牌的中階智慧手機供應(yīng)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系將多個組合電源管理功能整合至單一晶片