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信息家电产品趋势与功能诉求
运算+网络+应用=IA

【作者: 郭長祐】2001年03月05日 星期一

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虽说近几年的个人计算机(Personal Computer,PC)出货量仍持续成长,但与往年相比,其成长的幅度可说是已经趋缓;加上低价计算机、免费计算机的兴起,个人计算机的利润更是大不如昔。而我国虽然被称为信息产业大国,但实际而言,台湾的信息硬件产业除了不具有国际性知名厂牌的优势(如DELL、Compaq)外,关键零组件与专利也是一大弱项(如硬盘、光学读取头)。


因此台湾的信息硬件产业都是以替国际大厂代工为主,制造过程都是以进口关键零组件后,经简单加工后即可完成,所以获利来源都来自于产量。如今个人计算机利润微薄,台湾代工产业的利润前景更是堪虑。因此在变动最小的情况下维持获利,投入「信息家电」(Information Applicance,IA)的设计与制造将是台湾信息硬件产业较可行的方式。


信息家电目前仍处前期发展的阶段,有许多尝试性与概念性的产品,例如Diamond Multimedia推出的「Rio」MP3随身听、3Com的Palm Pilot、Microsoft的Pocket PC等个人数字助理、掌上电脑;或者是WebTV的电视上网机、可以上网的SONY PlayStation2电视游乐器、Microsoft的XBOX电视游乐器等等;此外还有东元的网络冰箱、影像电话,或者是AutoPC车用计算机等。总而言之以信息家电为概念所推出的产品,不仅种类非常多样,规格也非常纷乱,相互间也有功能重迭的情形。似乎只要能存取因特网,并且具备运算功能的电子装置,就可以称为信息家电(图一)。


《图一 Rio 300型MP3随身听,美国Diamond Multimedia公司在未被S3(美商旭上)并购前,其推出的Rio 300型MP3随身听就有突破10万台的销售记录。 》
《图一 Rio 300型MP3随身听,美国Diamond Multimedia公司在未被S3(美商旭上)并购前,其推出的Rio 300型MP3随身听就有突破10万台的销售记录。 》资料来源:Source:http://www.riohome.com/products/rio300.htm

虽然现阶段信息家电的规格与产品很纷乱,但仍可以区分出几个大诉求,若以美国国家半导体(National Semiconductor,NS)公司的认定,信息家电目前可大致分成PAD(Personal Access Device,个人存取装置)、TC(Thin Client,精简型计算机),以及STB(Set-Top-Box,视讯机顶盒)三大方向,以下笔者逐一说明三大诉求的功能特色,并附带说明其他信息家电的强调与需求(图二)。


《图二 Visor个人数字助理,3Com PDA原设计者另行开发,属低价位的PDA。 》
《图二 Visor个人数字助理,3Com PDA原设计者另行开发,属低价位的PDA。 》资料来源:Source:http://www.visor.com

个人存取装置(PAD)

个人存取装置目前有很多种,包括MP3随身听(亦称数字随身听)、PDA个人数字助理/HPC掌上电脑、具有PDA功能与W@P功能的手机、或者穿戴式计算机等等。另外NS也提出WebPAD概念型产品(注1),即是以类似A4大小提供无线上网功能的携带型上网机。


个人存取装置强调外出携带性,因此短小轻薄与省电为第一要求。以这方面为主诉求的芯片,目前有全美达(Transmeta)公司的克鲁索(Crusoe)TM3120芯片(图三),以及NS的Geode SC1200芯片。TM3120被美国ViA公司(不是台湾威盛电子唷!)拿来做穿戴式计算机,也被Diamond Multimedia采用,作为下一代Rio数字随身听的核心,而Geode SC3200即是支持WebPAD之类的产品(图四)。


《图三 Transmeta的Crusoe TM3120与TM5400型芯片 》
《图三 Transmeta的Crusoe TM3120与TM5400型芯片 》资料来源:Source:http://www.transmeta.com/
《图四 NS公司的Geode系列,其SC3200型芯片是针对WebPAD信息家电所设计。 》
《图四 NS公司的Geode系列,其SC3200型芯片是针对WebPAD信息家电所设计。 》资料来源:Source:http://www.national.com/

由于Intel的x86芯片向来不够省电,但为了抢食PAD这块大饼,特别将手边既有的StrongARM芯片(注2)架构改良与强化,成为XScale芯片架构。XScale据Intel自己堪称可在1GHz下仅用1.6W电力,并且已经跟瑞典易利信(Ericsson)签下三年合约。用XScale开发可直接解析HTML语法的手机,这与W@P手机相比,与其将全世界的WWW网站内容都改写成W@P语法,不如将全世界的手机都改成可直接读既有网站的HTML内容。


除了要够省电外,携带型信息家电的存取因特网方式也比较特殊,为了方便携带,大多采无线的通讯方式,包括既有手机/PDA的无线功能、红外线功能,以及蓝芽(Bluetooth)无线通信、居家用的无线HomeRF、以及IEEE 802.11a/b;就连Apple的iBook笔记本电脑,也有自己的一套无线通信方式(即是AirPort)。


携带型信息家电的人机界面方面也有独到的特点,携带型绝不可能使用笨重、体积大的阴极射线管(CRT)显示,一律采用液晶(LCD)显示,以求轻便省电,甚至为了更省电,从主动光源改成被动光源(此一作法由日本SHARP提出),省去液晶光管的设置与用电,而光管也是液晶显示系统中最耗电的部份。


在输入方面,除了基本按钮外,手写触控与语音输入是更方便的输入方式。目前大多数的PDA/HPC都已经具备手写输入功能,至于语音识别输入功能,由于公共场合杂音甚多,以及语音识别所需耗用的运算极大,相对也会减低外出时电池的使用时间,因此需要等进一步的突破才会加入携带型信息家电中。


另外音效方面,PAD只要具备基本的双声道(Stereo)声效即可(供耳机用),甚至单声道(Mono)也可以(公共场合不戴耳机用),甚至连硬件音效芯片也没有,直接使用处理器多余的运算效能,提供软件音效的能力即可(NS的Geode SC3200即是如此)。


视讯机顶盒(STB)

视讯机顶盒主要是提供家庭娱乐用途,用来提升位在客厅的电视功能与效果。事实上STB一词是非常广义的,以往老式的电视机仅有「台视」、「中视」、「华视」、「备用」等四个切换频道,是不可能收看有线电视节目的。但一旦接上选台器,就可以看到所有的有线电视频道,因此选台器也算是STB,同样的电视游乐器某种程度上也可称为STB。


STB放在家中,直接取用家用电源插座的供电,所以不强调省电,输出的对象是电视机,所以需要具备TV-Output功能(Composite端子、S端子),甚至未来高解析数字电视(HDTV)、数字电视(DTV)普及,也要能输出数字视频的功能,或者要能播放DVD水平的画质,需要具有色端讯号输出的功能。


同样的STB的输入也是极多样,要接收有线电视节目,需要具有TV-Tuner;另外要能连接Dish碟型卫星天线,以接收卫星节目。而随选视讯(Video On Demand,VOD)的视讯数据也可能来自ADSL或Cable Modem,所以STB也要能连接ADSL与Cable Modem(电缆调制解调器)。


ADSL/Cable Modem也是STB主要的存取因特网方式,毕竟传统拨接与ISDN的带宽都太小,不足以提供够流畅与丰富的影音数据;既使有拨接功能,也仅限于股票看盘的简单静态数据的上网应用,或者是用于单向Cable Modem或DirecPC的上传功能。因为电视机的分辨率不如计算机显示器,用电视上网,所看到的文字既模糊也闪烁,效果大打折扣。


除了ADSL/Cable Modem外,STB也可能要支持其他的通讯方式,如HomePNA、PAD所用的HomeRF、Bluetooth、IEEE 802.11a/b等。在输入功能方面,STB设置于客厅,为强调舒适,无线遥控功能将是STB的主要输入设备,无论是红外线或RF无线皆可。但以往模拟影音家电已经成熟应用红外线遥控,因此大多数的STB也都采红外线遥控。


另外声效方面,无论是使用STB玩因特网的在线游戏(On Line Game),还是全家观赏电影(DVD Video),都需要环绕音效或3D虚拟定位音效,所以多声道音源成为必要;不似携带型信息家电只要Mono/Stereo即可,甚至还需要Dolby Digital、dts、THX、SDDS等的剧院音效。


与STB相近的,是一种使用计算机CRT显示器,或计算机LCD显示器结合成一体的上网机。由于使用分辨率优于现有模拟电视的计算机显示器,因此没有电视上字样模糊、闪烁的缺点。这类单纯上网功能的信息家电在美国已经很流行,包括美国在线(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,捷威的上网机则是使用Transmeta Crusoe TM3120(图五)。


《图五 NS公司Geode系列的SC1200型芯片,该产品适合用于STB类的信息家电。 》
《图五 NS公司Geode系列的SC1200型芯片,该产品适合用于STB类的信息家电。 》资料来源:Source:http://www.national.com/

STB所涵括的视讯工作非常多样,但实际上却少有STB能全部包办所有的视讯功能。有的仅提供简单的上网功能,目前比较接近STB全向功能的,应当属最新世代的电视游乐器,如SONY PlayStation2或Microsoft的XBOX(预计2001年秋正式推出),以及任天堂(Nintendo)的GameCube;除了能当游戏机外,播放DVD-Video,上网等皆可以。


精简型计算机(Thin Client,TC)

精简型计算机基本上仍是属于企业用的商业运算机器,工作内容依然是商业文书、商务试算等工作。但是其优点是本机端几乎不需要维护与管理,所有的工作都在伺服主机上完成,算是办公室中最容易上手的计算机。工作人员完完全全只要专注于应用程序的使用,因此精简型计算机也被称为企业用的信息家电。


精简型计算机各家有各家的作法,有专属型设计也有通用型设计,例如IBM与Sun Microsystem都有搭配其UNIX伺服主机的精简型计算机。另外Microsoft也有针对开放规格的x86提出窗口终端机(Windows Base Terminal,WBT);与Windows NT 4.0 TSE版或Windows 2000 Server搭配下,可以在伺服端执行Windows应用程序(如Word、Excel、Photoshop等等)。


精简型计算机属商业用,不会与一般电视连接,但会接计算机用的CRT显示器或LCD显示器,甚至与这些显示器结合成一体。这是因为精简型计算机的体积很小之故,大小约只有电话机或一个外接式调制解调器般而已。也因为近年来绿色办公室的提倡,LCD显示器比CRT显示器的辐射、电磁波及耗电等都低,体积也较小,相对的计算机也有所因应。精简型计算机与一般现有x86桌面计算机相比,辐射、电磁波、耗电、体积也都占有优势(图六)。


《图六 NS公司Geode系列的SC2200型芯片,该产品适合用于TC类的信息家电。 》
《图六 NS公司Geode系列的SC2200型芯片,该产品适合用于TC类的信息家电。 》资料来源:Source:http://www.national.com/

精简型计算机存取因特网的方式,大多是透过局域网络(Local Area Network,LAN)。不过这是在办公商业大楼的集中建筑物中,居家工作者也可以透过ADSL或Cable Modem使用精简型计算机。工研院于2000年底信息月的展场说明人员曾表示,既使是单向的Cable Modem,都可以流畅使用WBT;因为上传的操作数据很少,下传的画面更新数据较多,既使是非对称的传输也是可以的。


至于输入界面,一样是一般商用计算机的键盘、鼠标,不需要手写或红外线输入,音效方面则可以完全不需;不过基本上仍会提供双声道的音效,特别是未来的精简型计算机具有视频会议功能,除了音效外,麦克风、PC摄影机等都会成为TC的基本配备,而其中视频会议用的摄影机功能,就需要MPEG-4(注3)的编码、译码功能电路才行。


除了以上的基本规格差异外,由于精简型计算机诉求于办公商业用,因此商业数据的保密相当重要,所以精简型计算机也会讲究信息安全方面的设计,例如身份辨识卡的读卡能力,或者是指纹辨识、虹膜辨识等等,这是其他信息家电中少见的需求。


结语

介绍了三种大诉求的信息家电后,是否觉得信息家电比起x86 PC来得多样?虽然PC与IA都是具备运算与通讯能力的电子装置,但各类IA的差异性之大,绝非以往PC业者所能想象。行笔至此,笔者深深觉得台湾现有信息硬件产业,在这波信息家电洪流中将具有很大的机会,怎说呢?各位可以发现,信息家电几乎没有使用到硬盘,这是台湾信息产业最痛的一点,取而代之的是用闪存(Flash Memory)。台湾的旺宏(MXIC)及华邦(Winbond)便可以提供此一芯片组件。


其次信息家电也倾向采用液晶显示,而台湾在液晶厂的投资更是不在话下,避开了以往台湾在CRT上的薄弱。而IA所需的CPU也不强调效能,并且x86与RISC不拘;台湾目前也有许多厂商具有RISC技术,而主流桌上芯片组的厂商也大多取得一定程度的x86 CPU技术,如扬智(ALi)的386SX、硅统(SiS)的RISE mP6、威盛电子(VIA)的Cyrix MII及IDT/Centuar的C6/WinChip(图七)。


《图七 台湾硅统(Silicon System,SiS)的SiS635芯片组,其除了CPU、DRAM外,几乎已经整合所有x86计算机所需的功能电路。 》
《图七 台湾硅统(Silicon System,SiS)的SiS635芯片组,其除了CPU、DRAM外,几乎已经整合所有x86计算机所需的功能电路。 》资料来源:Source:http://www.sis.com.tw/

更重要的是,根据所有观察家的推估,信息家电的需求量将超越以往PC甚多,这对于台湾以往擅长的量产更是做了直接的延伸。整体而言信息家电的硬件技术水平并不高,没有主流桌上计算机般的严苛,这些都是台湾从PC拓展到IA的利多消息。不过也因为技术层次低,台湾可能又要与韩国、东南亚及大陆等进行竞争。因此除了纯硬件的代工外,笔者个人认为台湾应当致力于国际品牌的推行,以及信息家电的相关韧体、软件做强化,如此生存与获利空间或许能更宽裕些。


(注1:WebPAD其实是1997年Cyrix公司所提出,后来NS并购Cyrix后,也算是NS提出的。


注2:Intel之所以拥有StrongARM的RISC处理器,主要是并购迪吉多(DEC,Digital Equipment Co.)的半导体制造部门,该部门在并购前曾向英国ARM公司取得ARM处理器技术,经DEC自行延伸、强化成StrongARM。


注3:MPEG组织依据各种需求制定各种视讯规格,例如MPEG-1用于VCD(Video CD)、MPEG-2用于DVD-Video、MPEG-4即是用于视频会议,且是用于因特网传输的视频会议。)


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