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資訊家電產品趨勢與功能訴求
運算+網路+應用=IA

【作者: 郭長祐】   2001年03月05日 星期一

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雖說近幾年的個人電腦(Personal Computer,PC)出貨量仍持續成長,但與往年相比,其成長的幅度可說是已經趨緩;加上低價電腦、免費電腦的興起,個人電腦的利潤更是大不如昔。而我國雖然被稱為資訊產業大國,但實際而言,台灣的資訊硬體產業除了不具有國際性知名廠牌的優勢(如DELL、Compaq)外,關鍵零組件與專利也是一大弱項(如硬碟、光學讀取頭)。


因此台灣的資訊硬體產業都是以替國際大廠代工為主,製造過程都是以進口關鍵零組件後,經簡單加工後即可完成,所以獲利來源都來自於產量。如今個人電腦利潤微薄,台灣代工產業的利潤前景更是堪慮。因此在變動最小的情況下維持獲利,投入「資訊家電」(Information Applicance,IA)的設計與製造將是台灣資訊硬體產業較可行的方式。


資訊家電目前仍處前期發展的階段,有許多嘗試性與概念性的產品,例如Diamond Multimedia推出的「Rio」MP3隨身聽、3Com的Palm Pilot、Microsoft的Pocket PC等個人數位助理、掌上型電腦;或者是WebTV的電視上網機、可以上網的SONY PlayStation2電視遊樂器、Microsoft的XBOX電視遊樂器等等;此外還有東元的網路冰箱、影像電話,或者是AutoPC車用電腦等。總而言之以資訊家電為概念所推出的產品,不僅種類非常多樣,規格也非常紛亂,相互間也有功能重疊的情形。似乎只要能存取網際網路,並且具備運算功能的電子裝置,就可以稱為資訊家電(圖一)。


《圖一  Rio 300型MP3隨身聽,美國Diamond Multimedia公司在未被S3(美商旭上)併購前,其推出的Rio 300型MP3隨身聽就有突破10萬台的銷售記錄。 》
《圖一 Rio 300型MP3隨身聽,美國Diamond Multimedia公司在未被S3(美商旭上)併購前,其推出的Rio 300型MP3隨身聽就有突破10萬台的銷售記錄。 》資料來源:Source:http://www.riohome.com/products/rio300.htm

雖然現階段資訊家電的規格與產品很紛亂,但仍可以區分出幾個大訴求,若以美國國家半導體(National Semiconductor,NS)公司的認定,資訊家電目前可大致分成PAD(Personal Access Device,個人存取裝置)、TC(Thin Client,精簡型電腦),以及STB(Set-Top-Box,視訊機頂盒)三大方向,以下筆者逐一說明三大訴求的功能特色,並附帶說明其他資訊家電的強調與需求(圖二)。


《圖二  Visor個人數位助理,3Com PDA原設計者另行開發,屬低價位的PDA。 》
《圖二 Visor個人數位助理,3Com PDA原設計者另行開發,屬低價位的PDA。 》資料來源:Source:http://www.visor.com

個人存取裝置(PAD)

個人存取裝置目前有很多種,包括MP3隨身聽(亦稱數位隨身聽)、PDA個人數位助理/HPC掌上型電腦、具有PDA功能與W@P功能的手機、或者穿戴式電腦等等。另外NS也提出WebPAD概念型產品(註1),即是以類似A4大小提供無線上網功能的攜帶型上網機。


個人存取裝置強調外出攜帶性,因此短小輕薄與省電為第一要求。以這方面為主訴求的晶片,目前有全美達(Transmeta)公司的克魯索(Crusoe)TM3120晶片(圖三),以及NS的Geode SC1200晶片。TM3120被美國ViA公司(不是台灣威盛電子唷!)拿來做穿戴式電腦,也被Diamond Multimedia採用,作為下一代Rio數位隨身聽的核心,而Geode SC3200即是支援WebPAD之類的產品(圖四)。


《圖三  Transmeta的Crusoe TM3120與TM5400型晶片 》
《圖三 Transmeta的Crusoe TM3120與TM5400型晶片 》資料來源:Source:http://www.transmeta.com/
《圖四  NS公司的Geode系列,其SC3200型晶片是針對WebPAD資訊家電所設計。 》
《圖四 NS公司的Geode系列,其SC3200型晶片是針對WebPAD資訊家電所設計。 》資料來源:Source:http://www.national.com/

由於Intel的x86晶片向來不夠省電,但為了搶食PAD這塊大餅,特別將手邊既有的StrongARM晶片(註2)架構改良與強化,成為XScale晶片架構。XScale據Intel自己堪稱可在1GHz下僅用1.6W電力,並且已經跟瑞典易利信(Ericsson)簽下三年合約。用XScale開發可直接解析HTML語法的手機,這與W@P手機相比,與其將全世界的WWW網站內容都改寫成W@P語法,不如將全世界的手機都改成可直接讀既有網站的HTML內容。


除了要夠省電外,攜帶型資訊家電的存取網際網路方式也比較特殊,為了方便攜帶,大多採無線的通訊方式,包括既有手機/PDA的無線功能、紅外線功能,以及藍芽(Bluetooth)無線通訊、居家用的無線HomeRF、以及IEEE 802.11a/b;就連Apple的iBook筆記型電腦,也有自己的一套無線通訊方式(即是AirPort)。


攜帶型資訊家電的人機界面方面也有獨到的特點,攜帶型絕不可能使用笨重、體積大的陰極射線管(CRT)顯示,一律採用液晶(LCD)顯示,以求輕便省電,甚至為了更省電,從主動光源改成被動光源(此一作法由日本SHARP提出),省去液晶光管的設置與用電,而光管也是液晶顯示系統中最耗電的部份。


在輸入方面,除了基本按鈕外,手寫觸控與語音輸入是更方便的輸入方式。目前大多數的PDA/HPC都已經具備手寫輸入功能,至於語音辨識輸入功能,由於公共場合雜音甚多,以及語音辨識所需耗用的運算極大,相對也會減低外出時電池的使用時間,因此需要等進一步的突破才會加入攜帶型資訊家電中。


另外音效方面,PAD只要具備基本的雙聲道(Stereo)聲效即可(供耳機用),甚至單聲道(Mono)也可以(公共場合不戴耳機用),甚至連硬體音效晶片也沒有,直接使用處理器多餘的運算效能,提供軟體音效的能力即可(NS的Geode SC3200即是如此)。


視訊機頂盒(STB)

視訊機頂盒主要是提供家庭娛樂用途,用來提升位在客廳的電視功能與效果。事實上STB一詞是非常廣義的,以往老式的電視機僅有「台視」、「中視」、「華視」、「備用」等四個切換頻道,是不可能收看有線電視節目的。但一旦接上選台器,就可以看到所有的有線電視頻道,因此選台器也算是STB,同樣的電視遊樂器某種程度上也可稱為STB。


STB放在家中,直接取用家用電源插座的供電,所以不強調省電,輸出的對象是電視機,所以需要具備TV-Output功能(Composite端子、S端子),甚至未來高解析數位電視(HDTV)、數位電視(DTV)普及,也要能輸出數位視訊的功能,或者要能播放DVD水準的畫質,需要具有色端訊號輸出的功能。


同樣的STB的輸入也是極多樣,要接收有線電視節目,需要具有TV-Tuner;另外要能連接Dish碟型衛星天線,以接收衛星節目。而隨選視訊(Video On Demand,VOD)的視訊資料也可能來自ADSL或Cable Modem,所以STB也要能連接ADSL與Cable Modem(纜線數據機)。


ADSL/Cable Modem也是STB主要的存取網際網路方式,畢竟傳統撥接與ISDN的頻寬都太小,不足以提供夠流暢與豐富的影音資料;既使有撥接功能,也僅限於股票看盤的簡單靜態資料的上網應用,或者是用於單向Cable Modem或DirecPC的上傳功能。因為電視機的解析度不如電腦顯示器,用電視上網,所看到的文字既模糊也閃爍,效果大打折扣。


除了ADSL/Cable Modem外,STB也可能要支援其他的通訊方式,如HomePNA、PAD所用的HomeRF、Bluetooth、IEEE 802.11a/b等。在輸入功能方面,STB設置於客廳,為強調舒適,無線遙控功能將是STB的主要輸入裝置,無論是紅外線或RF無線皆可。但以往類比影音家電已經成熟應用紅外線遙控,因此大多數的STB也都採紅外線遙控。


另外聲效方面,無論是使用STB玩網際網路的線上游戲(On Line Game),還是全家觀賞電影(DVD Video),都需要環繞音效或3D虛擬定位音效,所以多聲道音源成為必要;不似攜帶型資訊家電只要Mono/Stereo即可,甚至還需要Dolby Digital、dts、THX、SDDS等的劇院音效。


與STB相近的,是一種使用電腦CRT顯示器,或電腦LCD顯示器結合成一體的上網機。由於使用解析度優於現有類比電視的電腦顯示器,因此沒有電視上字樣模糊、閃爍的缺點。這類單純上網功能的資訊家電在美國已經很流行,包括美國線上(American On Line,AOL)、康柏(Compaq)、捷威(Gateway)等都有推出。康柏推出的是iPAQ IA-2使用NS Geode,捷威的上網機則是使用Transmeta Crusoe TM3120(圖五)。


《圖五  NS公司Geode系列的SC1200型晶片,該產品適合用於STB類的資訊家電。 》
《圖五 NS公司Geode系列的SC1200型晶片,該產品適合用於STB類的資訊家電。 》資料來源:Source:http://www.national.com/

STB所涵括的視訊工作非常多樣,但實際上卻少有STB能全部包辦所有的視訊功能。有的僅提供簡單的上網功能,目前比較接近STB全向功能的,應當屬最新世代的電視遊樂器,如SONY PlayStation2或Microsoft的XBOX(預計2001年秋正式推出),以及任天堂(Nintendo)的GameCube;除了能當遊戲機外,播放DVD-Video,上網等皆可以。


精簡型電腦(Thin Client,TC)

精簡型電腦基本上仍是屬於企業用的商業運算機器,工作內容依然是商業文書、商務試算等工作。但是其優點是本機端幾乎不需要維護與管理,所有的工作都在伺服主機上完成,算是辦公室中最容易上手的電腦。工作人員完完全全只要專注於應用程式的使用,因此精簡型電腦也被稱為企業用的資訊家電。


精簡型電腦各家有各家的作法,有專屬型設計也有通用型設計,例如IBM與Sun Microsystem都有搭配其UNIX伺服主機的精簡型電腦。另外Microsoft也有針對開放規格的x86提出視窗終端機(Windows Base Terminal,WBT);與Windows NT 4.0 TSE版或Windows 2000 Server搭配下,可以在伺服端執行Windows應用程式(如Word、Excel、Photoshop等等)。


精簡型電腦屬商業用,不會與一般電視連接,但會接電腦用的CRT顯示器或LCD顯示器,甚至與這些顯示器結合成一體。這是因為精簡型電腦的體積很小之故,大小約只有電話機或一個外接式數據機般而已。也因為近年來綠色辦公室的提倡,LCD顯示器比CRT顯示器的輻射、電磁波及耗電等都低,體積也較小,相對的電腦也有所因應。精簡型電腦與一般現有x86桌上型電腦相比,輻射、電磁波、耗電、體積也都佔有優勢(圖六)。


《圖六  NS公司Geode系列的SC2200型晶片,該產品適合用於TC類的資訊家電。 》
《圖六 NS公司Geode系列的SC2200型晶片,該產品適合用於TC類的資訊家電。 》資料來源:Source:http://www.national.com/

精簡型電腦存取網際網路的方式,大多是透過區域網路(Local Area Network,LAN)。不過這是在辦公商業大樓的集中建築物中,居家工作者也可以透過ADSL或Cable Modem使用精簡型電腦。工研院於2000年底資訊月的展場說明人員曾表示,既使是單向的Cable Modem,都可以流暢使用WBT;因為上傳的操作資料很少,下傳的畫面更新資料較多,既使是非對稱的傳輸也是可以的。


至於輸入界面,一樣是一般商用電腦的鍵盤、滑鼠,不需要手寫或紅外線輸入,音效方面則可以完全不需;不過基本上仍會提供雙聲道的音效,特別是未來的精簡型電腦具有視訊會議功能,除了音效外,麥克風、PC攝影機等都會成為TC的基本配備,而其中視訊會議用的攝影機功能,就需要MPEG-4(註3)的編碼、解碼功能電路才行。


除了以上的基本規格差異外,由於精簡型電腦訴求於辦公商業用,因此商業資料的保密相當重要,所以精簡型電腦也會講究資訊安全方面的設計,例如身份辨識卡的讀卡能力,或者是指紋辨識、虹膜辨識等等,這是其他資訊家電中少見的需求。


結語

介紹了三種大訴求的資訊家電後,是否覺得資訊家電比起x86 PC來得多樣?雖然PC與IA都是具備運算與通訊能力的電子裝置,但各類IA的差異性之大,絕非以往PC業者所能想像。行筆至此,筆者深深覺得台灣現有資訊硬體產業,在這波資訊家電洪流中將具有很大的機會,怎說呢?各位可以發現,資訊家電幾乎沒有使用到硬碟,這是台灣資訊產業最痛的一點,取而代之的是用快閃記憶體(Flash Memory)。台灣的旺宏(MXIC)及華邦(Winbond)便可以提供此一晶片組件。


其次資訊家電也傾向採用液晶顯示,而台灣在液晶廠的投資更是不在話下,避開了以往台灣在CRT上的薄弱。而IA所需的CPU也不強調效能,並且x86與RISC不拘;台灣目前也有許多廠商具有RISC技術,而主流桌上晶片組的廠商也大多取得一定程度的x86 CPU技術,如揚智(ALi)的386SX、矽統(SiS)的RISE mP6、威盛電子(VIA)的Cyrix MII及IDT/Centuar的C6/WinChip(圖七)。


《圖七  台灣矽統(Silicon System,SiS)的SiS635晶片組,其除了CPU、DRAM外,幾乎已經整合所有x86電腦所需的功能電路。 》
《圖七 台灣矽統(Silicon System,SiS)的SiS635晶片組,其除了CPU、DRAM外,幾乎已經整合所有x86電腦所需的功能電路。 》資料來源:Source:http://www.sis.com.tw/

更重要的是,根據所有觀察家的推估,資訊家電的需求量將超越以往PC甚多,這對於台灣以往擅長的量產更是做了直接的延伸。整體而言資訊家電的硬體技術水準並不高,沒有主流桌上電腦般的嚴苛,這些都是台灣從PC拓展到IA的利多消息。不過也因為技術層次低,台灣可能又要與韓國、東南亞及大陸等進行競爭。因此除了純硬體的代工外,筆者個人認為台灣應當致力於國際品牌的推行,以及資訊家電的相關韌體、軟體做強化,如此生存與獲利空間或許能更寬裕些。


(註1:WebPAD其實是1997年Cyrix公司所提出,後來NS併購Cyrix後,也算是NS提出的。


註2:Intel之所以擁有StrongARM的RISC處理器,主要是併購迪吉多(DEC,Digital Equipment Co.)的半導體製造部門,該部門在併購前曾向英國ARM公司取得ARM處理器技術,經DEC自行延伸、強化成StrongARM。


註3:MPEG組織依據各種需求制定各種視訊規格,例如MPEG-1用於VCD(Video CD)、MPEG-2用於DVD-Video、MPEG-4即是用於視訊會議,且是用於網際網路傳輸的視訊會議。)


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