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综观手机关键零组件与产品发展趋势
 

【作者: 廖專崇】2004年07月01日 星期四

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手机最近几年的发展,在没有新规格世代交替的带动下成长动能不足,市场发展全赖新兴应用的刺激;相反的,市场上也因为没有出现真正的杀手级应用,而使得3G新规格的发展相当迟缓。不过,因为手机为单一电子产品中,每年全球出货量最大的产品,该产业的发展依然受到高度瞩目,另外,在迈向数位消费性电子(Digital Consumer)发展的高科技产业,手机的可携式与轻、薄、短、小的特性,在功能与应用上,具有无限的想像空间,也成为许多传统科技大厂亟欲投入的产业之一。


手机产业发展的瓶颈不少,但是机会与成长性仍在,尽管其最基本的语音通讯功能早已经被满足,相关厂商仍然试图找出更使消费「非用不可」的功能,以继续推升市场成长动能,本文就将以综观的角度,从市场面、产品面、应用面与关键零组件等不同面向,试图举出几个值得观察与讨论的重点,与读者共同探寻下一代手机的真实样貌。


关键零组件整合趋势

全球手机的出货量在经过2001与2002年的低成长与衰退之后,终于在2003年缴出一张漂亮的成绩单,根据IDC在今年初发布的数据显示,去年全球手机出货量为5.334亿支,较2002年的4.327亿支大幅成长23.3%。另外一个市调机构Gartner的研究报告也显示2003年全球手机出货量达5.2亿支,较前一年成长20.5%。展望今年,研究单位皆乐观的预估,市场还有相当的成长动能,IDC表示全球出货量将有12%的成长,达5.95亿支;Gartner更是两度调高市场预测,达6亿支的规模。


除此之外,手机内部的关键零组件市况也跟着终端产品的景气而回春,不过在技术上,手机零组件的技术进展可是持续不断的推进当中,而其中的重点就在于「整合」,手机半导体的的功能越来越复杂,但是元件数目却越来越少,Philips大中华区通讯业务总部行动电话系统资深经理王俊宏表示,扣除离散式元件,目前手机的主要零组件大概不到5颗,以该公司提供的产品为例,包括基频(Baseband)晶片、射频收发器(RF Transceiver)、功率放大器(PA)与电源管理模组(PMU) ,除了小部分功能诉求很高的手机之外,几乎可以满足所有目前市面上手机可见的功能需求。


而整合的目标当然是单晶片,目前射频收发器几乎已经可以将过去大部分的外部零件整合成一颗单晶片,接下来厂商努力的方向就是功率放大器与射频收发器的整合,功率放大器因为要求高震荡频率,所以过去通常采化合物半导体制程,但是也形成产品整合上的瓶颈。不过,2004年2月Silicon Labs.发表了全球第一颗CMOS制程的功率放大器,预计第三季量产,表示在技术的突破之下,手机内部零组件采单一制程,射频收发器与功率放大器整合成单晶片,再进一步与基频晶片整合。


另外,为降低产品上市时程,许多拥有完整解决方案的手机零组件大厂,都会透过某种程度的整合,推出参考设计平台,比如TI的OMAP;Freescale的i200、i250、i300;Philips的Nexpria等等,王俊宏就表示该公司的客户有80%左右,采用平台式参考设计解决方案,又由于台湾厂商多属代工厂,量产规模不似国际品牌大厂,可以主导市场,快速导入量产变得相当重要,依赖平台来开发产品的情况相当普遍。


多媒体应用是杀手级的吗?

2003年全球手机出货成长动能的恢复,除了景气的复苏之外,由日、韩等亚太地区带动的手机多媒体应用风潮亦是相当重要的原因之一。这些多媒体应用包括和弦铃声、彩色面板、相机手机与其他服务供应商提供的影音服务等。其中又以相机手机的崛起最令市场惊艳,相机手机从2002年开始出现市场需求,并以惊人的成长幅度逐渐成为市场主流。研究机构预估今年市场渗透率将提高至26%;依据IDC预估,今年全球照相手机总销量可望达9300万支,较2003年大幅成长63%,手机内建数位相机功能俨然成为市场主流趋势。


针对此现象,Intel通讯产品事业群亚太区手机及掌上型装置行销部经理戴克俭表示,以现有的出货状况来看,相机手机占市场出货量的60%~70%。也因为越来越多的多媒体应用,为手机内部的处理器带来强大的运算处理需求,许多厂商就将原本负责处理声音、影像运算的DSP从基频晶片中独立出来,称为应用处理器(Application Processor),Renesas亚洲科技台北分公司网路通讯应用资深经理赖将军指出,应用处理器专门处理复杂的运算,与基频晶片分工,在有个别处理需求时才会运作,这样一来不但变得更加弹性,同时也能达到省电的要求。


在功能运用部分,赖将军表示,Renesas也透过自有的Super H 32bit Risc架构核心,开发了手机用的应用处理器S Mobile系列产品,主要用来处理录影、放影、MP3播放与照相功能的运算处理需求。然而,这些新奇又炫目的应用,可不可以将手机产业带向另外一个高峰? TI亚洲区无线通讯行销经理徐重威指出,就算不是传说中的杀手级应用,应该也算最近几年最接近的应用了。只是,目前看来,这些应用还没能达到类似语音通讯那样对消费者产生「非用不可」的需求。


《图三 Intel通讯产品事业群亚太区手机及掌上型装置营销部经理戴克俭》
《图三 Intel通讯产品事业群亚太区手机及掌上型装置营销部经理戴克俭》
《图四 TI亚洲区无线通信营销经理徐重威》
《图四 TI亚洲区无线通信营销经理徐重威》

3G何时会来?

延续第二代行动通讯的空前成功,第三代行动通讯系统针对第二代的缺点加以改善,所以3G希望能以互通的标准,让行动通讯能够真正的无界线的漫游;另外,3G也在资料传输速率上做了大幅度的改善,寄望无时无刻都能与世界接轨。在标准制订完成之初,确实也获得市场的高度期待,但发展至今有许多瓶颈依然难解,包括:W-CDMA标准的手机价格、耗电量太高;传输速度难以提升;没有实际应用刺激消费者采用;服务供应商对于基础建设更新的意愿不高等等,很多市场的、技术的、政治的因素。


消费者到底需不需要3G?徐重威认为,3G的应用目前问题在于市场与消费者对其优点与便利性的体验不足,以3G最主要的技术特点──宽频来说,人们对于通讯频宽的需求是无止尽的,所以只要让消费者体会3G通讯相较2G的重大优势,市场需求就会出现大幅成长,当然这需要3G手机现有技术问题解决,加上市场上有成熟的应用这两个条件的配合。


而全球目前3G行动通讯系统运行最完整、最有经验的,就是日本了,早在2001年10月就由NTT DoCoMo主导,推出W-CDMA标准、名为「FOMA」的3G商业化服务,在诸多问题与错误尝试的初期,业务推展相当困难,直到2003年第二季,用户还在数十万徘徊,不过近期仿佛获得重大突破,截至2004年第一季末,用户数就一举突破300万。所以,3G尽管跌跌撞撞,但是只要方向正确,市场需求终究会起飞。


前瞻新兴应用整合

所谓的下一代行动通讯或手机,是不是非3G不可?所谓的3G,是不是非W-CDMA、cdma2000 1X或TDSCDMA不可?答案显然并非肯定或唯一,那是否有什么样的技术可以以现有或简单的架构,提供3G所带来的服务,甚至超越3G规格定义所能提供的服务。目前市场上有人提出B3G(Beyond 3G),也就是直接跳过3G,进入下一代行动通讯系统,不过,这又是一个新的标准,相信也需要一段时间来发展,并不见得适合,更何况凝聚市场共识才是一个大问题吧。


另外,随着技术的进步,许多过去各有特色,也互不相容的通讯标准已经能够整合在一起了,包括PHS+GSM、WLAN+WLAN等「双网手机」,是目前颇被看好的新兴手机产品,其重点还是在于「整合」,PHS由于通话费低廉,推出这几年对于通话量大的消费者来说颇受欢迎,不过因为其收讯并不好,使得使用上并不十分方便。而结合两者优点的双网手机,刚好可以截长补短,不过基本上其并不具备下一代手机的功能,所以在寻找3G的解套方案时,通常讲的是另外一个WLAN+GSM的双网手机。


对于WLAN结合GSM的手机,重点当然就是GSM可以借重WLAN的联网效能,在某些特定的地点,提供消费者3G甚至更好的无线联网服务,还有价格低廉的无线IP Phone的服务,可以大幅降低消费者的通话费,当然这也是阻碍之一,因为服务供应商并不乐见其营收缩水。另外,在高速移动或位于没有WLAN上网点的地方,就以GSM为通讯的主要凭借。不过,要发展并不是这么容易,戴克俭认为,包括操作软体、收费机制和诸如电磁干扰的问题,都需要进一步解决,另外,使用环境的便利与否也是成败的关键。


国内由于具备WLAN产业实力,所以政府对此一技术、产品相当认同,也很鼓励厂商投入,更有官员宣称,相关产品服务最快在今年底就会陆续推出,对照现今的产业生态与市场现况,还真的让人相当怀疑,但无论如何,站在技术价值的立场却是相当乐观其成的。


结语

自从第二代行动通讯GSM的规格运行之后,有关于手机的新闻与消息就从未消失过,可以这么受到市场的瞩目,可见该产品为人们生活所带来的影响,而生活在台湾的我们,早就已经不能脱离手机的掌握与控制,就某个角度来说这好像不代表是一种进步。


未来手机无论是因为标准规格的改朝换代,或是新兴功能不断的增加,过去所谓的手机、Smart Phone、PDA的界线也已经逐渐模糊,或许我们会把所有的东西都加上手机的功能,也可能我们会把更多更多的功能都放到手机里面,无论如何对于我们来说,那样的改变无非是要改善、便利我们的生活,手机上面真的需要照相机吗?需要高速上网的功能吗?不一定!但是手机绝对需要通话的功能。


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