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綜觀手機關鍵零組件與產品發展趨勢
 

【作者: 廖專崇】   2004年07月01日 星期四

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手機最近幾年的發展,在沒有新規格世代交替的帶動下成長動能不足,市場發展全賴新興應用的刺激;相反的,市場上也因為沒有出現真正的殺手級應用,而使得3G新規格的發展相當遲緩。不過,因為手機為單一電子產品中,每年全球出貨量最大的產品,該產業的發展依然受到高度矚目,另外,在邁向數位消費性電子(Digital Consumer)發展的高科技產業,手機的可攜式與輕、薄、短、小的特性,在功能與應用上,具有無限的想像空間,也成為許多傳統科技大廠亟欲投入的產業之一。


手機產業發展的瓶頸不少,但是機會與成長性仍在,儘管其最基本的語音通訊功能早已經被滿足,相關廠商仍然試圖找出更使消費「非用不可」的功能,以繼續推升市場成長動能,本文就將以綜觀的角度,從市場面、產品面、應用面與關鍵零組件等不同面向,試圖舉出幾個值得觀察與討論的重點,與讀者共同探尋下一代手機的真實樣貌。


關鍵零組件整合趨勢

全球手機的出貨量在經過2001與2002年的低成長與衰退之後,終於在2003年繳出一張漂亮的成績單,根據IDC在今年初發布的數據顯示,去年全球手機出貨量為5.334億支,較2002年的4.327億支大幅成長23.3%。另外一個市調機構Gartner的研究報告也顯示2003年全球手機出貨量達5.2億支,較前一年成長20.5%。展望今年,研究單位皆樂觀的預估,市場還有相當的成長動能,IDC表示全球出貨量將有12%的成長,達5.95億支;Gartner更是兩度調高市場預測,達6億支的規模。


除此之外,手機內部的關鍵零組件市況也跟著終端產品的景氣而回春,不過在技術上,手機零組件的技術進展可是持續不斷的推進當中,而其中的重點就在於「整合」,手機半導體的的功能越來越複雜,但是元件數目卻越來越少,Philips大中華區通訊業務總部行動電話系統資深經理王俊宏表示,扣除離散式元件,目前手機的主要零組件大概不到5顆,以該公司提供的產品為例,包括基頻(Baseband)晶片、射頻收發器(RF Transceiver)、功率放大器(PA)與電源管理模組(PMU),除了小部分功能訴求很高的手機之外,幾乎可以滿足所有目前市面上手機可見的功能需求。


而整合的目標當然是單晶片,目前射頻收發器幾乎已經可以將過去大部分的外部零件整合成一顆單晶片,接下來廠商努力的方向就是功率放大器與射頻收發器的整合,功率放大器因為要求高震盪頻率,所以過去通常採化合物半導體製程,但是也形成產品整合上的瓶頸。不過,2004年2月Silicon Labs.發表了全球第一顆CMOS製程的功率放大器,預計第三季量產,表示在技術的突破之下,手機內部零組件採單一製程,射頻收發器與功率放大器整合成單晶片,再進一步與基頻晶片整合。


另外,為降低產品上市時程,許多擁有完整解決方案的手機零組件大廠,都會透過某種程度的整合,推出參考設計平台,比如TI的OMAP;Freescale的i200、i250、i300;Philips的Nexpria等等,王俊宏就表示該公司的客戶有80%左右,採用平台式參考設計解決方案,又由於台灣廠商多屬代工廠,量產規模不似國際品牌大廠,可以主導市場,快速導入量產變得相當重要,依賴平台來開發產品的情況相當普遍。


多媒體應用是殺手級的嗎?

2003年全球手機出貨成長動能的恢復,除了景氣的復甦之外,由日、韓等亞太地區帶動的手機多媒體應用風潮亦是相當重要的原因之一。這些多媒體應用包括和絃鈴聲、彩色面板、相機手機與其他服務供應商提供的影音服務等。其中又以相機手機的崛起最令市場驚艷,相機手機從2002年開始出現市場需求,並以驚人的成長幅度逐漸成為市場主流。研究機構預估今年市場滲透率將提高至26%;依據IDC預估,今年全球照相手機總銷量可望達9300萬支,較2003年大幅成長63%,手機內建數位相機功能儼然成為市場主流趨勢。


針對此現象,Intel通訊產品事業群亞太區手機及掌上型裝置行銷部經理戴克儉表示,以現有的出貨狀況來看,相機手機佔市場出貨量的60%~70%。也因為越來越多的多媒體應用,為手機內部的處理器帶來強大的運算處理需求,許多廠商就將原本負責處理聲音、影像運算的DSP從基頻晶片中獨立出來,稱為應用處理器(Application Processor),Renesas亞洲科技台北分公司網路通訊應用資深經理賴將軍指出,應用處理器專門處理複雜的運算,與基頻晶片分工,在有個別處理需求時才會運作,這樣一來不但變得更加彈性,同時也能達到省電的要求。


在功能運用部分,賴將軍表示,Renesas也透過自有的Super H 32bit Risc架構核心,開發了手機用的應用處理器S Mobile系列產品,主要用來處理錄影、放影、MP3播放與照相功能的運算處理需求。然而,這些新奇又炫目的應用,可不可以將手機產業帶向另外一個高峰?TI亞洲區無線通訊行銷經理徐重威指出,就算不是傳說中的殺手級應用,應該也算最近幾年最接近的應用了。只是,目前看來,這些應用還沒能達到類似語音通訊那樣對消費者產生「非用不可」的需求。


《圖三 Intel通訊產品事業群亞太區手機及掌上型裝置行銷部經理戴克儉》
《圖三 Intel通訊產品事業群亞太區手機及掌上型裝置行銷部經理戴克儉》
《圖四 TI亞洲區無線通訊行銷經理徐重威》
《圖四 TI亞洲區無線通訊行銷經理徐重威》

3G何時會來?

延續第二代行動通訊的空前成功,第三代行動通訊系統針對第二代的缺點加以改善,所以3G希望能以互通的標準,讓行動通訊能夠真正的無界線的漫遊;另外,3G也在資料傳輸速率上做了大幅度的改善,寄望無時無刻都能與世界接軌。在標準制訂完成之初,確實也獲得市場的高度期待,但發展至今有許多瓶頸依然難解,包括:W-CDMA標準的手機價格、耗電量太高;傳輸速度難以提升;沒有實際應用刺激消費者採用;服務供應商對於基礎建設更新的意願不高等等,很多市場的、技術的、政治的因素。


消費者到底需不需要3G?徐重威認為,3G的應用目前問題在於市場與消費者對其優點與便利性的體驗不足,以3G最主要的技術特點──寬頻來說,人們對於通訊頻寬的需求是無止盡的,所以只要讓消費者體會3G通訊相較2G的重大優勢,市場需求就會出現大幅成長,當然這需要3G手機現有技術問題解決,加上市場上有成熟的應用這兩個條件的配合。


而全球目前3G行動通訊系統運行最完整、最有經驗的,就是日本了,早在2001年10月就由NTT DoCoMo主導,推出W-CDMA標準、名為「FOMA」的3G商業化服務,在諸多問題與錯誤嘗試的初期,業務推展相當困難,直到2003年第二季,用戶還在數十萬徘徊,不過近期彷彿獲得重大突破,截至2004年第一季末,用戶數就一舉突破300萬。所以,3G儘管跌跌撞撞,但是只要方向正確,市場需求終究會起飛。


前瞻新興應用整合

所謂的下一代行動通訊或手機,是不是非3G不可?所謂的3G,是不是非W-CDMA、cdma2000 1X或TDSCDMA不可?答案顯然並非肯定或唯一,那是否有什麼樣的技術可以以現有或簡單的架構,提供3G所帶來的服務,甚至超越3G規格定義所能提供的服務。目前市場上有人提出B3G(Beyond 3G),也就是直接跳過3G,進入下一代行動通訊系統,不過,這又是一個新的標準,相信也需要一段時間來發展,並不見得適合,更何況凝聚市場共識才是一個大問題吧。


另外,隨著技術的進步,許多過去各有特色,也互不相容的通訊標準已經能夠整合在一起了,包括PHS+GSM、WLAN+WLAN等「雙網手機」,是目前頗被看好的新興手機產品,其重點還是在於「整合」,PHS由於通話費低廉,推出這幾年對於通話量大的消費者來說頗受歡迎,不過因為其收訊並不好,使得使用上並不十分方便。而結合兩者優點的雙網手機,剛好可以截長補短,不過基本上其並不具備下一代手機的功能,所以在尋找3G的解套方案時,通常講的是另外一個WLAN+GSM的雙網手機。


對於WLAN結合GSM的手機,重點當然就是GSM可以借重WLAN的聯網效能,在某些特定的地點,提供消費者3G甚至更好的無線聯網服務,還有價格低廉的無線IP Phone的服務,可以大幅降低消費者的通話費,當然這也是阻礙之一,因為服務供應商並不樂見其營收縮水。另外,在高速移動或位於沒有WLAN上網點的地方,就以GSM為通訊的主要憑藉。不過,要發展並不是這麼容易,戴克儉認為,包括操作軟體、收費機制和諸如電磁干擾的問題,都需要進一步解決,另外,使用環境的便利與否也是成敗的關鍵。


國內由於具備WLAN產業實力,所以政府對此一技術、產品相當認同,也很鼓勵廠商投入,更有官員宣稱,相關產品服務最快在今年底就會陸續推出,對照現今的產業生態與市場現況,還真的讓人相當懷疑,但無論如何,站在技術價值的立場卻是相當樂觀其成的。


結語

自從第二代行動通訊GSM的規格運行之後,有關於手機的新聞與消息就從未消失過,可以這麼受到市場的矚目,可見該產品為人們生活所帶來的影響,而生活在台灣的我們,早就已經不能脫離手機的掌握與控制,就某個角度來說這好像不代表是一種進步。


未來手機無論是因為標準規格的改朝換代,或是新興功能不斷的增加,過去所謂的手機、Smart Phone、PDA的界線也已經逐漸模糊,或許我們會把所有的東西都加上手機的功能,也可能我們會把更多更多的功能都放到手機裡面,無論如何對於我們來說,那樣的改變無非是要改善、便利我們的生活,手機上面真的需要照相機嗎?需要高速上網的功能嗎?不一定!但是手機絕對需要通話的功能。


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