前言
個人電腦發展至今,雖然仍是熱門的產品,但其銷售成長已呈現緩滯的現象,在技術及應用上的突破也顯得少有新意,看來似乎已邁向成熟期的階段。PC涉及的產業極廣,包括CPU、硬碟、記憶體、面板、電源及眾多的週邊設備,沒有人願意眼睜睜看著市場的停滯不前。因此,他們努力往兩個方向去拓展:一是想打入消費性電子的領域,尤其是進入客廳成為視聽娛樂的伺服中心;另一個方向則是走出經濟發達國家的市場範圍,以低價電腦來開創全新的市場契機。
低價電腦一詞由來以久,基本上低於市場主流行情的PC,都能算是低價電腦。這類電腦給人的印象一向是採用低階的零件材料,不論是質感及使用經驗皆不會太好,也就是以較差的材料來運行和一般PC或NB相同的功能。在今日所談的低價電腦中,開發上的內涵已和過去有很大的差異,低成本的元件不一定是低階的產品(例如採用整合度高的系統單晶片),並且會針對低收入世界開發「量身訂製」的功能,它們往往並非過時的功能,反而是相當創新的技術。
引爆這波低價電腦的話題,正是由MIT尼葛洛龐帝主導推動的「一個兒童一台電腦(One Laptap Per Child;OLPC)」計畫。這個計畫提出生產一百美元電腦的目標,由OLPC貿協負責設計、製造OLPC電腦,再將電腦銷售給第三世界的政府組織,再由政府經由學校發送給孩童,最終目標是要讓每個小孩都能有擁有一台電腦。
這項計畫的開啟,無疑為IT產業投下了一顆震撼彈。雖然個人電腦看似家家戶戶都有好幾台,但這只是已發展及發展中國家裏的一個假相,其實全球個人電腦的普及率僅約16%,使用人口約6億,相較於全球人口來看,仍有80%以上的人沒有機會使用電腦。對於包括中國、印度、巴西、俄羅斯等成長中的新興市場來說,未來幾年對低價電腦的需求勢必激增,瑞士信貸即預估,250美元左右的低價電腦在中國大陸的市場需求就接近1.6 億台,巴西及墨西哥也有超過5000萬台的規模,讓PC業者無法忽視這塊深具潛力的市場。
因此,OLPC計畫一提出,即吸引了眾多PC產業大廠投入其中,包括AMD、eBay、Google、Marvell、Nortel、Red Hat等多家公司,都已為這個計畫捐出了兩百萬美元。在產品規劃上,目前的原型機名為XO-1,已通過兩次的試用階段,預定在今(2007)年中即可正式開始量產。OLPC代工廠廣達在二月時表示,已有一百萬台的生產訂單,再加上有包括阿根廷、巴西、利比亞、奈及利亞、盧安達、泰國和烏拉圭等七個國家會訂貨,預估今年內就能生產五百萬到一千萬台OLPC電腦。
從OLPC的名單中可以發現一件有趣的事,那就是PC業的兩大龍頭–英特爾及微軟都沒有參與其中。這和OLPC的定位有關,他們希望採取開放性的市場及技術架構,不想被別人牽著鼻子走。當然,英特爾及微軟也不願在這個市場中落於人後,也各自提出了自己的計畫,分別是英特爾的Classmate PC和微軟FlexGo計畫,此外,AMD和威盛分別有50X15及PC-1計畫,在中國市場也有自己的低價電腦計畫,以下將再做進一步的介紹。
OLPC XO-1技術規格
OLPC電腦雖然以低價為訴求,但所使用的技術卻一點也不會讓人覺得落伍。它採用了許多創新的設計,除了外觀極吸引人、重量很輕外,其功耗遠低於一般的電腦、顯示品質相當優異,並採用先進的行動自組網路(Mobile ad-hoc network;MANET)。在軟體方面強調開放軟體策略,採用精簡版的Fedora Linux及稱為Sugar的繪圖使用者介面(GUI)。它還具有電子書(e-book)、相機、觸控板(touch pad)等功能。請外型請參考(圖一)。以下是它的軟硬體系統架構分析:
《圖一 外觀輕巧的OLPC電腦:XO-1》 |
硬體配置
以XO-1在今年三月公佈的規格來看,它的核心處理器用的是AMD的Geode LX-700(0.8瓦功耗),時脈為433 MHz,並內建繪圖控制器。記憶體方面採用256MB的Dual(DDR266)133 MHz DRAM,以及1MB的Flash ROM,在其上儲存開放原始碼LinuxBIOS和Open Firmware。為了保有系統穩定性及低功耗特性,它不使用馬達驅動的零組件,因此以1GB的快閃記憶體(Flash)取代硬碟,也不內建CD/DVD光碟機和軟碟,更沒有風扇。由於沒用到硬碟,也就不需要ATA的介面。
不過XO-1也配置了3個USB 2.0連接埠及一個SD插槽,讓它能夠延伸連結週邊的設備,如上述的硬碟、光碟機或列表機,以及擴充記憶體。它內建了能提供640×480 VGA畫質的相機功能,並內建麥克風及立體聲的喇叭。此外,它的觸控板除了當做滑鼠外,也能用做手寫輸入功能。
顯示器是XO-1電腦中最貴的組件。它採用奇美所提供的7.5吋LCD螢幕,解析度為1200×900,它有兩種使用模式,分別為採用背光的彩色模式,以及關掉背光的反射式單色模式。彩色模式引進極先進的技術,能提供更高亮度的顯示能力。單色灰階模式則使用日光等環境光源,非常省電;此模式主要是用來閱讀文字,OLPC指出,其解析度比一般電腦的彩色模式還要高出四倍,除了可以長時間舒服地閱讀文章外,在陽光下也能清楚的顯示文字。LCD螢幕的最低功耗只有0.1 W,最多也只有1.0 W。
在可攜式電源方面,它需要五個可充電的NiMH電池組,以提供22.8瓦小時的供電能力。在最初的原型機設計中,OLPC為它開發了手搖式發電的內建充電方式,為的是讓無電力供應的偏遠地區孩童也能自行發電;目前的版本中並沒有內建這項發電功能,而準備開發獨立式的手搖或腳踏式發電設備。
在功耗上,XO-1的表現極突出。一般筆記型電腦的功耗為10 W至45 W,XO-1的平常狀況下功耗只有2 W而已。若進入電子書的單色模式,功耗更是大幅降低,因包括背光等所有的硬體次系統都會進入休眠模式,只有單色顯示器會啟動;當使用者想看下一頁時,系統才會再次啟動,當移到下一頁後,又會回到待機的狀態,因此電子書模式的功耗只有0.3~0.8 W。
無線網路連結
XO-1的一大特色是採用了MANET行動自組網路,這是IEEE 802.11s中所規範的先進功能,讓此類電腦不需受限於無線接取器(AP),而能兩兩自已形成點對點(Peer-to-Peer)的網路,而隨著加入的電腦愈大,網路的連結彈性也就愈大。這種無線網狀網路(Wireless Mesh Network)的好處很多,例如當這個網路群中有一台電腦能連上網際網路時,所有的電腦都能分享這個連結。此外,網狀網路中的IP分配會自動配置,所以不需要有伺服器管理者來管理IP位址。
XO-1採用的是Marvell的Wi-Fi Extended Range 802.11b/g無線網路晶片組,為了降低功耗,它的傳輸速率最大只能達到2 Mbps,OLPC評估此速率已足以用於email或網頁瀏覽等非同步的網路應用。此外,Marvell 8388無線晶片還具有一項特性,由於其內建ARM核心,因此即使當主處理器處於休眠的狀態下,這台電腦仍能當做網路封包收發的節點,這也是它獲選的主因之一。
軟體功能
為了降低成本,以及善用開放原始社群的力量及熱情,OLPC組織選擇自由軟體做為XO-1的作業系統及應用軟體。XO-1的作業系統為Fedora Core Linux;瀏覽器為基於Mozilla Firefox的Gecko引擎所做出的簡化版本;文書處理器為AbiWord;email則採用Gmail網路服務;音樂及視訊播放軟體為Mplayer或Helix;此外,也有線上聊天(online chatting)及VoIP的發展計畫。
包括微軟及蘋果電腦都曾表示願意為OLPC計畫提供專屬的作業系統版本,但OPLC在評估後還是拒絕了,該組織有意堅行開放原始碼的原則,此舉除了能獲得廣大開放原始碼社群的支持,進而引發更多專為第三世界而開發的好用程式外,也鼓勵該地區的孩童自行去創造出自己想要或需要的軟體程式。
英特爾Classmate PC
英特爾對於新興國家的電腦市場,也展現了強大的企圖心。該公司在去年中提出了「World Ahead」計畫,承諾將在未來五年挹注超過十億美元的資金,將電腦科技拓展到全球各地的開發中國家。此計畫的目標是在五年內讓全球增加10億個寬頻PC用戶,並訓練出一千萬名以上能運用科技從事教育工作的教師,以培育出10億名能善用PC的學生。
在此一計畫大傘下,英特爾已在中國大陸推出「教育PC」及「網吧PC」低價計畫;針對印度農村及社區推出「社區電腦平台」;在拉丁美洲與墨西哥電信(Telmex)攜手推出桌上型電腦。此外,英特爾也與友達(LCD螢幕)、華碩、精英(PC製造)等廠商合作,推出200美元至500美元的Classmate PC,準備和OLPC一別苗頭。
Classmate PC預計將在今年7~8月進入量產,將有199、249、299、399及549等五種價位等級的電腦,軟硬體配置依價位而會有不同。相同的是面板的尺寸,都採七吋800×600螢幕,重量將會低於一公斤。主處理器採用英特爾超低電壓版(ULV)Celeron M處理器、搭配256MB DDR2記憶體,並以微軟Windows XP Embedded version 2002為作業系統;同時支援802.11b/g無線網路及有線網路。
在儲存設備上,Classmate PC採用的是英特爾的固態硬碟(Solid State Disk;SSD),199美金的Classmate PC,僅搭載1GB的SSD;549美金則搭載最高40GB的SSD。固態硬碟即是所謂的快閃硬碟,它以NAND Flash為基礎,模擬DRAM的基本存取模式,以達到高速的資料隨機存取傳輸能力。目前固態硬碟的讀取速度高達53MB/s,寫入速度為28MB/s,分別比傳統硬碟快300%和150%,而且能得到10%到20%的省電效益。
《圖二 Classmate PC的外型》 |
《圖三 Classmate PC可以輕鬆攜帶》 |
微軟FlexGo計畫
另一市場巨頭微軟也有自己的一套發展計畫。該公司認為在新興市場需要有因地治宜的行銷策略,而借鏡於預付卡帶動手機在新興市場快速成長的成功模式,微軟提出了「使用後付費(pay-as-you-compute)」的FlexGo計畫。
在這項計畫中,消費者想將一台售價為600美元、搭配17吋顯示器和Windows XP作業系統的全功能PC帶回家,只需先付250~350美元,並可獲得10小時的免費使用時間。之後若想繼續使用,就得到商店買預付卡,每小時的價格約50~75美分。消費者若停止付費一段時間,電腦就會關閉;當使用時間超過某一時數後,消費者就能完全擁有這台電腦。
為了推動此計畫,微軟已與硬體廠商及電信、金融業者合作,硬體方面的合作對象包括華碩、緯創、聯想、英特爾、AMD、英飛淩(Infineon)、鳳凰科技(Phoenix Technologies)、全美達(Transmeta)等。要達到預付使用的功能,此套計畫的電腦必須具備計費及安全鎖等功能,目前全美達已針對FlexGo PC設計出專屬的處理器,AMD也有意開發特別支援FlexGo的處理器。
微軟已在巴西試行該構想,並計畫擴大範圍到俄羅斯、印度、中國大陸和墨西哥等地。除了預付卡的模式外,微軟也有意推出固定月費的使用模式。
中國市場低價電腦
中國大陸無疑是最大的新興市場,其本身也致力於發展電腦及晶片技術。中國自行研發的中國芯-龍芯處理器正是他們的驕傲,因此也積極開發基於此晶片的低價電腦。澳門的Yellowsheepriver公司即推出一款售價149美元、名為Municator的低價電腦。它採用64位元龍芯2號處理器,據稱其產品性能與Pentium III類似。
它的北橋晶片為Marvel MV64420-BDM1C133,南橋晶片為威盛VT82C686B,前端匯流排為133MHz。Marvel北橋晶片支援主頻為166MHz的DDR記憶體,以及32位33MHz的PCI匯流排。在軟體方面完全採用開放軟體,其作業系統採用Linux、瀏覽器為Firefox,以ThunderBird收發郵件、即時通訊為Gaim,文書處理則用Red Office,以Mplayer進行影音播放,也支援Skype功能。
除了Municator外,還有一家國芯電腦針對中國市場推出四款低價電腦,分別是人民幣998元的農村電腦、1398元的學生教育電腦、1999元的學生筆記本電腦和2998元的龍芯2號電腦。這四款中只有最高價的一款採用龍芯處理器,其他三款皆採用增強型MIPS處理器。
998元的國芯天恩GX-2電腦也捨棄硬碟而改採1GB SD卡代替,內建128MB DDR,支援Firefox瀏覽器、PDF閱讀器、AbiWord文書處理器、聊天工具、郵件收發、視訊播放、休閒網路遊戲等。但顯示器必須另行添購。
結論
總結來看,OLPC計畫與英特爾、微軟陣營的低價電腦計畫,在出發點上就有很大的差異。很顯然地,英特爾、微軟等廠商必須以營利為最大目的,因此雖然同樣推出低於500美元的低價電腦,但目標市場是具有一定程度銷售能力的新興市場國家,如中國、印度、俄羅斯等地;相較之下,OLPC則為非營利組織,所訴求的對象更偏重低收入的第三世界國家。上述低價電腦的系統規格比較,請參考(表一)。
(表一) 低價電腦系統規格比較(資料來源:歐敏銓2007/6/1)
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OLPC/XO-1 |
Classmate PC/199 USD |
FlexGo |
Municator |
CPU |
AMD Geode LX700 |
ULV Celeron M |
Transmeta、(AMD、Intel) |
龍芯2號 |
作業系統 |
Fedora Core-based Linux |
Windows XP Embedded version 2002 |
Windows |
Linux |
記憶體 |
1 GB Flash; 256MB DDR2 |
1GB SSD; 256MB DDR2 |
N/A |
N/A |
連結功能 |
- 802.11b/g /s wireless LAN
- 3 USB 2.0 ports
- MMC/SD card slot |
- 802.11b/g
- 有線網路 |
N/A |
N/A |
瀏覽器 |
Firefox |
IE |
IE |
Firefox |
文書處理 |
AbiWord |
Windows Word |
Windows Word |
Red Office |
其他軟體 |
Gmail、Mplayer、Helix、線上聊天、VoIP |
N/A |
N/A |
hunderBird、Gaim、Mplayer、Skype |
不論出發點為何,這兩種方向皆有助於再次推動PC產業的成長。台灣在此波發展中居於重要的地位,因為台灣ODM、OEM代工廠已超過全球八成的市佔率,而從廣達取得OLPC代工角色,即已顯示出我們舉足輕重的重要性。低價電腦的利潤雖低,但因產量驚人,台灣可望在這一波成長中受惠良多。
低價電腦也極有可能掀起開發中及已開發國家電腦市場的重大革命。也就是從強調高價值、全功能且高效率的PC、NB產品,轉向低價、功能適用即好的新產品型態。這種趨勢在消費性電子產品中相當明顯,以手機為例,因為價格低,因此人手數機;也因為價格低,消費者想換就會更換。這也會促成產品生命週期縮短,產品類型更加多樣。
在這種趨勢下,Wintel獨霸的局面將難以維持,而會是百家爭鳴的新氣象。過去在消費性電子或通訊產品中的高階處理器、晶片組,也有機會進入此一市場,如ARM、MIPS、PowerPC;軟體的部分,為了降低成本,開放軟體將成為受歡迎的作業系統及應用程式,這在上述的低價電腦中已清楚的展現這種趨勢。我們樂於見到這場新的革命,讓PC能真正成為不具價格障礙的生活好工具。
(作者為電子產業專業自由作家,聯絡方式:ou.owen@gmail.com )