手机多媒体系统之关键、周边零组件市场现况

讲师：拓墣产业研究所资讯通讯研究中心主任柯维华

尽管全球电子产业景气在2000年急遽下降，且在近两、三年来一直呈现低迷不振，但手机却在此期间仍维持一定水准的销售表现，也持续在功能与相关零组件技术上蓬勃发展，成为带动整体市场景气成长的关键产品。拓墣产业研究所资讯通讯研究中心主任柯维华表示，市调机构对于2003手机市场的销售量预估，原先在4亿2000万至4亿5000万支左右，第一季因北美市场、中国大陆市场的需求上升以及结合数位相机功能之可拍照手机（相机手机）在日、韩造成流行风潮，全球手机市场曾出现5～10％的成长，第二季时却受亚洲的SARS疫情与全球经济仍旧疲软等因素影响，世界三大手机厂牌Nokia、Motorola与Samsung的销售表现皆呈现下滑，整体市场下跌了10％；但展望下半年度，手机产业可望在消费性电子市场的反弹回升带动下缓慢接近原先预估的水准，达到4亿2000万至4亿3000万支左右的销售量，并且持续成长。

智慧型手机、彩色手机与相机手机为市场明星产品

柯维华指出，目前手机市场中以智慧型手机（Smartphone）彩色手机与相机手机的发展最受关注。在智慧型手机部分，柯维华表示，智慧型手机因结合了PDA与一般手机（handset）的功能，很容易与这些手持式设备产生混淆，要分辨其最大不同点，即是智慧型手机一般规格是萤幕面板为2～3吋、具备触控萤幕或键盘输入，以及除了必备之语音通讯之外，亦内建网路浏览、收发电子邮件以及下载软体程式等功能。柯维华指出，智慧型手机过去是瞄准白领阶级之企业用户市场，但随着一般消费者对手机之功能要求越来越高，销售目标已有逐渐转移至消费性电子市场的趋势。对于市场成长率的预估，较中性的说法是认为在2002年全球销售量在350万支的智慧型手机，至2007可达到4500万支的水准。目前全球前五大智慧型手机业者为Nokia、SonyEricsson、Motorola、Samsung与Handspring，五家业者产品各擅胜场；而不同手机业者间竞争重点在作业系统平台的功能性，不同厂商与软体供应商Symbian、 Palm与Microsoft等的合作情况是市场观察的重点之一。

手机风潮带动相关零组件市场成长

在彩色手机与相机手机部分，柯维华指出，虽然相机手机在日本、韩国已经造成流行风潮，但受价格因素影响，亚洲其他地区与欧美市场的需求情况仍不明显，出货量占整体手机市场比重不高，彩色手机的出货比重与成长率则会比较明显；预估在2002至2004年，相机手机的出货比重水准仍会落后彩色手机两年，且在2005年之后出现成长瓶颈，但产业界仍十分看好其发展潜力，尤其相机手机使用之CCD/CMOS感测器模组市场，更是相关厂商兵家必争之地；在此一方面，日本厂商仍保持领先，而可提供更高画质的CCD制程则为各家业者积极开发的技术领域。而可望在2003至2004年出货比重超过50％之彩色萤幕手机，因市场对手机液晶（LCD）萤幕画质与使用寿命的要求渐高，也成为相关厂商的新竞争舞台；目前彩色手机LCD面板仍以CSTN（Color Super Twisted Nematic；彩色超扭转向列型）、TFT（Thin Film Transistor；薄膜晶体管）技术为主流，而具备更高显示效能与电子移动速率的LTPS（Low Temperature Poly Silicon；低温多晶矽）、CGS（Continuous Grain Silicon；连续颗粒矽）LCD，则为厂商研发的新一代技术。

无论是智慧型手机或彩色手机、相机手机，在多媒体的应用之外，最关键零组件仍是主宰手机内部功能运作的晶片组，柯维华指出，市场上各主要晶片厂商技术策略在2001年以前是以射、基频之整合与建立和手机厂商之间合作关系为主，在2001至2002年则是与手机厂商合作提供整套通讯协定（Protocol Stack）方案为主；2003年之后，晶片业者积极研发支援各种多媒体应用之双处理器晶片（Application Processor）。在此一方面，TI、ST与Qualcomm的表现亮眼，而Motorola与Philips则面临市占率下滑的危机；此外新加入市场竞争的业者Intel与Samsung，前者以推广与晶片组结合之自有系统平台，后者则强调晶片组与不同系统平台的相容，两者的未来发展是不可忽视的市场观察重点所在。

手机多媒体应用系统架构与发展

讲师：工研院电通所通讯协定技术部经理谢庆堂

要让手机的各种硬体功能充分发挥，手机的作业系统（Operating System）可说扮演了重要的角色；先进的手机晶片技术与系统软体的完美搭配，是决定手机效能表现的重要关键之一。工研院电通所通讯协定技术部经理谢庆堂表示，目前由2G迈入2.5G主流的手机，随着通讯标准的演变与资料传输速率的提高，功能也由单纯的语音传输加入各种影音多媒体资讯的传递应用，在已经起步的3G 时代全面来临之后，手机功能势必更加复杂与多样化，也在记忆体、资料处理与电源控制等零组件技术上面临更多挑战；除了硬体技术外，手机内部通讯协定程式、手机作业系统程式与Java等多媒体应用程式的软体技术，亦是相关业者的发展重点。

三大主流作业系统各擅胜场

目前手机业者主要采用的作业系统有Microsoft Smartphone、Symbian、Linux等几种；而关于各个作业平台的特色所在，谢庆堂表示，Microsoft 的Smartphone作业系统可支援多种与PC的Windows作业系统相容的应用程式，如Outlook、Internet Explorer与MSN、Media Player等，目标市场为企业用户；目前Microsoft Smartphone有特别针对手机多媒体应用所设计的2003的最新版本，亦供应推出软体开发工具Smartphone Software Development Kit与eMbedded Visual Tools 。32位元的Symbian作业系统则是特别针对手机记忆体的高容量与手机内部晶片的高整合度（如SoC）而设计，最新版本OS v7.0并强调其可相容不同通讯技术标准（如Bluetooth、MMS、WCDMA、WAP、IPv4/v6...等等）的开放性架构，在支援手机多媒体应用之余，亦也注重资料传输的安全性议题。Linux作业系统则为Motorola力推的手机软体平台，同样可支援结合手机的各种功能与多媒体应用，而该系统以其成熟技术与低成本之优势，若能推广成功对其他作业系统厂商将造成不小威胁。

在以上的作业系统软体之外，Java程式在手机上的应用亦为近来厂商积极开发的领域，谢庆堂指出，Java程式下载方便且与各种不同作业系统间的互通性高，目前已经有9400万种Java程式可应用于手机。目前Java程式语言开又依不同的应用分为三个版本J2EE（Java2 Enterprise Edition）、J2SE（Java2 Standard Edition）与J2ME（Java2 Micro Edition），J2EE 、J2SE着重在系统记忆容量较高的企业主机设备与个人电脑，J2ME则应用在消费性与可携式电子产品；J2ME并有专为手机所发展的MID​​P（Mobile Information Device Profile）解决方案，与提供手机与不同通讯系统环境之互通与结合的MExE （Mobile Execution Environment）技术。除Java应用程式之外，目前可透过手机传递语音、动态影像、文字讯息与E-mail的MMS（Multimedia Messaging Service）亦为热门技术；谢庆堂表示，MMS是一透过储存、转译再发送的多媒体信息通讯协定，而该技术目前最急需解决的为不同手机厂牌、电信业者与讯息内容提供者之间的讯息互通问题。

开放行动联盟致力建构手机讯息互通标准

谢庆堂表示，为了达成不同系统间手机多媒体讯息互通的目标，目前有由国际各大手机业者、通讯晶片业者、作业系统软体业者与电信服务业者所组成的OMA（Open Mobile Alliance；开放行动联盟）组织，致力于推动一全球共通的通讯标准，期望能打造未来达成让手机使用者漫游世界各地、并与采用不同无线通讯技术之装置互通的“无障碍空间”。OMA的庞大架构除了须解决技术问题，如何能在不同业者之营业利益与消费者的便利性之间取得平衡点，势必也是需要通过长期协调的一大挑战；而此一开放与互通的趋势能否成形，将是手机迈向3G时代的关键指标。

行动装置之储存方案发展趋势

讲师：M-Systems亚太区副总经理蒋镇和

随着可携式电子产品讲求轻薄短小的趋势日益显著，以及PDA、手机、数位相机等设备多媒体内容的处理与传递需求，这些行动装置的资料储存成为制造业者必须面临的一大课题。 M-Systems亚太区副总经理蒋镇和表示，行动装置对更高记忆体容量、更快资料读写速度以及更小记忆元件体积、更低耗电量的需求，对储存解决方案提供业者来说不但是挑战，也是技术研发的方向。目前行动装置的储存产品类别大致可分为移动式与固定式两大类，前者指的是外接于行动装置的各种规格之可插拔式记忆卡与所谓的随身碟，后者则是内建于行动装置的记忆体元件；而为提供使用者更高的便利性，行动装置之固定式储存产品──即各种形式的记忆体元件之研发，可说是目前相关业者积极经营的领域。

快闪记忆体为行动装置记忆体主流

蒋镇和指出，目前行动装置内部记忆体主要用途有二，一是用以储存设备的开机码与作业系统，另一则是各种资料的储存；这两种储存所需的条件不同，所使用的记忆体类型也有所不同。在开机码与作业系统部份要求读取速度快，目前主要记忆元件​​类型为NOR规格之Flash（快闪记忆体）；在资料储存部分，要求的记忆容量高、资料写入速度快，则是以NAND规格的Flash为主；以上两种储存需求必须采用两种不同类型Flash的主要原因，除了NOR与NAND在读写速度上的差别，开机码储存不容许元件记忆区块坏轨的特性，也让制程允许3％至5％坏轨存在的NAND无法应用，因此在元件整合上有其困难。目前市面上有以SDRAM取代NOR Flash，再结合NAND Flash的多合一单晶片产品，此种单晶片产品具备微控制器的功能，可分辨装置内开机码与资料的不同储存类别，提供更小体积的元件解决方案。

而由于行动装置对Flash需求渐殷，市场出现供需不平衡的现象；其中需求量较高、技术门槛也较低的NOR Flash供货量较为稳定，甚至出现价​​格下跌情况，NAND Flash则有供不应求与价格上涨的倾向，而主要业者Intel、Samsung、Toshiba、Renesas与Hynix除持续提高主流64MB产品之产能，亦积极开发大容量的128MB以上新产品。蒋镇和表示，行动装置记忆产品除了朝向高容量、低耗电量的趋势发展，高整合度与高安全性的设计也是相关业者关注的焦点；以M-System的产品为例，在高整合度的多合一NAND Flash单晶片之外，亦具备透过压缩技术让记忆体容量加倍的MLC（Multi Level Cell） NAND技术，并能配合不同的作业系统软体特性，为客户设计更具储存效能的解决方案。

手机相机之系统设计探讨

讲师--Motorola亚太技术市场工程师区志威

近来具备可拍照功能的相机手机（Camera Phone）在亚太地区市场可说掀起一阵流行风潮，除了在日、韩等地市场持续发烧，台湾也在各大手机厂牌争相推出新款产品与电信业者的强力促销之下，相机手机市场成长率看好；而对于相机手机来说，其内建或外接的数位相机可说是最重要的关键部位，相关技术的发展也是各相机手机业者的竞争焦点所在。

Motorola亚太技术市场工程师区志威表示，若以影像处理技术的角度来进行相机手机的探讨，主要有三个观察重点：一是最前端的手机数位相机镜头光学系统（Optical System），二是镜头后方的感测系统（Sensor System），第三部份则为展示、储存与传输手机数位相机所拍摄之影像资料的处理系统（Processor ​​System）；而由于前端的镜头与感测系统已经有较为成熟的发展，最后段处理系统的设计成为决定相机手机品质优劣与否的关键所在。区志威指出，相机手机处理系统又分为两个部分，一是数位影像预先处理（Digital Image Pre-Processing），另一则是将影像资储存、输出与展示的后端资料处理器（Post Processor ）；在影像处理的部分包括了影像画质与颜色的控制，决定所拍摄画面之品质，后端的处理器则主宰影像资讯的编辑、储存和与各种传输介面之间的连结，是最重要的基础功能部分。

数位相机为内建式的相机手机发展潜力大

而结合以上三种系统的相机手机又因为数位相机有外接式与内建式的不同，在架构与设计的需求上有所差异；区志威指出，一般数位相机为外接式的相机手机架构，是将光学、感测与影像处理、储存等的系统放在数位相机的部分，手机仅处理影像资料传输部分的功能​​，两个部分的各自使用不同的记忆体，而数位相机为内建的相机手机架构，相机影像处理与手机基频系统的记忆体则为共用，在技术上虽较为复杂，但因为相机为内建的便利性与整合后的手机体积较小，市场的发展性较好。相机手机内部模组与系统架构设计服务的提供，是各大手机晶片业者兵家必争之地，而具备弹性与客制化需求的解决方案是竞争优势所在。区志威表示，除了各种不同的光学与感测系统之弹性运用与可配合客乎需求的设计，以Motorola可提供的解决方案为例，该方案以软体为基础的处理器可结合手机作业系统，为手机使用者在影像品质控制与编辑上提供更容易操作的优点，而此方面的软体技术对于相机手机来说，应是越来越受到重视的部分，也是相关业者可注意的未来趋势。

（纪录＼郑妤君；摄影＼廖专崇）

《图一 《彩色与相机手机出货量与出货比重》》

《图二 《相机手机系统示意图》》