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低價電腦之設計與台灣新代工契機
PC產業另一片藍海?

【作者: 陸向陽】   2007年06月22日 星期五

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自從AMD執行長在2004年1月提出50x15計畫(50x15 initiative),並在同年10月發表PIC(Personal Internet Communicator)如(圖一),掀起了PC產業對BRIC市場的關注,之後2005年麻省理工學院(Massachusetts Institute of Technology;MIT)的媒體實驗室(Media Lab)提出OLPC(One Laptop Per Child),也使業界關心起新興國家的學童用電腦如(圖二),自此包括Wintel與其他資訊大廠也都紛紛提出BRIC PC概念、新興國家學童用PC概念的相關計畫與產品。


到底BRIC市場、新興國家學童市場與現有一般歐美日等先進國度的市場有何不同?且針對不同的市場及使用對象而有的特殊功效及設計為何?以及對台灣擅長的電子代工製造而言是否能帶來更多的新機會?以下我們將對此逐一討論。


《圖一  AMD於2004年10月推出呼應其50x15計畫的PIC,自此開啟了資訊業界對金磚四國市場的重視。50x15計畫是讓2004年全球僅15%的人口可使用Internet,轉變成2015年時全球50%的人口能使用Internet。(資料來源:AMD.com)》
《圖一 AMD於2004年10月推出呼應其50x15計畫的PIC,自此開啟了資訊業界對金磚四國市場的重視。50x15計畫是讓2004年全球僅15%的人口可使用Internet,轉變成2015年時全球50%的人口能使用Internet。(資料來源:AMD.com)》
《圖二  AMD提出的PIC僅是針對BRIC市場,而MIT Media Lab提出的OLPC則進一步針對使用對象,OLPC針對的是新興國家的學童而設計,目前OLPC的量產設計尚未定案,所有曝光的照都還處在Prototype的階段。(攝影:陸向陽)》
《圖二 AMD提出的PIC僅是針對BRIC市場,而MIT Media Lab提出的OLPC則進一步針對使用對象,OLPC針對的是新興國家的學童而設計,目前OLPC的量產設計尚未定案,所有曝光的照都還處在Prototype的階段。(攝影:陸向陽)》

供電設計

MIT Media Lab於2005年2月提出OLPC,OLPC的諸多特有設計中,最受矚目的是手搖式自發電系統,過往一般的筆記型電腦不是用插座供電即是用事先充有的電能的電池供電,然新興國家的供電系統可能不穩,加上筆記型電腦在荒僻地區不易找到電源插座,因此OLPC具有自搖發電的設計。


手搖是最初提出的構想,之後在實際設計時認為手拉發電比手搖更為省力,因此從手搖改成手拉,此外原有設定是手搖1分鐘所產生的電能充電到OLPC的電池後,可以讓OLPC用電池運作10分鐘。


新興地區供電地區不多、供電不穩不僅會影響筆記型電腦,對桌上型電腦一樣會有影響,2005年8月Intel提出Community PC(針對印度偏鄉而設計的公共、公用電腦),該PC除一般的電源供應器外還內建不斷電系統(Uninterruptible Power Supply;UPS),以減少供電不穩的影響。


不過這樣的設計後來也有所修正,由於BRIC市場相當講究低價,增設UPS等於是增加成本,因此Community PC放棄使用UPS,而修改成可以直接使用汽車電瓶來供電。


《圖三  廣達電腦也使用AMD的處理器來研製教育用電腦,是否針對新興市場的學童尚不得知,圖為展示用的Prototype。(攝影:陸向陽)》
《圖三 廣達電腦也使用AMD的處理器來研製教育用電腦,是否針對新興市場的學童尚不得知,圖為展示用的Prototype。(攝影:陸向陽)》

機構設計

MIT Media Lab所提出的OLPC相當強調機構外殼的堅韌性、耐用性,如此強調有幾個原因:第一,學童比較頑皮,且OLPC為行動攜帶性的筆記型電腦,遭受外力受創的機會相當高。第二,新興國家的交通建設可能還不夠發達,不利於建置維修據點、維修網,無論是原廠到該國該區設立維修據點,或者是直接委由當地業者提供維修服務,在壞品的往返維修上也都相當耗時、耗程。第三,新興國家用電腦都強調低價,獲利空間已經微薄,若再加上維修服務將更耗蝕原有的獲利。


所以,在研製階段就預先考慮到堅韌耐用性,未來受創送修的機會也會大減,如此才能節省維修網佈建、維修服務的需要。類似的,Intel所提出的新興國家學童用電腦Classmate PC(原研發代稱Edu-Wise)也採行相同的設計理念,如(圖四),在外殼上特別增加抗震防護設計。


《圖四  Intel提出的Community PC是針對印度偏鄉而設計的公用電腦,圖為印度偏鄉子民共同使用Community PC的情形。(資料來源:Intel.com)》
《圖四 Intel提出的Community PC是針對印度偏鄉而設計的公用電腦,圖為印度偏鄉子民共同使用Community PC的情形。(資料來源:Intel.com)》
《圖五  Intel Community PC強調高溫環境下也可使用,同時也強調WiMAX通訊、可接汽車電瓶來運作,以及在PC的散熱孔位置設有濾網,防止沙塵、蚊蟲侵入。(資料來源:Intel.com)》
《圖五 Intel Community PC強調高溫環境下也可使用,同時也強調WiMAX通訊、可接汽車電瓶來運作,以及在PC的散熱孔位置設有濾網,防止沙塵、蚊蟲侵入。(資料來源:Intel.com)》

通訊設計

MIT Media Lab的OLPC在通訊功效上也有其特殊觀點,OLPC雖然使用今日常見的Wi-Fi無線通訊,不過卻沒有採行以無線存取點(Access Point;AP)、無線基地台(Base Station;BS)為中心的通訊作法,而是讓各部OLPC相互間直接通訊,即是所謂的Ad-Hoc通訊法。


會有如此的設計也是可以想像,理由同樣是:新興國家的無線服務佈建不可能太發達,如果一定要在AP提供的熱點(Hot Spot)覆蓋區內才能無線上網,那麼可以無線上網的地區與機會將少到可憐,然而學童使用Wi-Fi無線通訊很可能只是為了與另一個同學交換資訊或課業素材而已,而不一定是要連上Internet,但沒有AP連這樣的簡單資料交換都無法使用,所以OLPC才會採行更有機會運用的Ad-Hoc通訊法。


除了OLPC的作法外,Intel也針對新興地區通訊建設不足而有其見解,Intel提出的Community PC強調內建WiMAX通訊能力,如此在偏鄉地區只要有WiMAX基地台,用戶就有機會使用到無線式的寬頻上網。


不過,這樣的設計帶有極高的業者主觀味道,眾人皆知Intel力推WiMAX,而Community PC即便內建WiMAX通訊器,但若該地區硬是沒有WiMAX佈建及服務,則該通訊功效依然無法使用,所以Community PC內建WiMAX並非全然是為新興地區的需求而有的考量,部分動機也在於呼應、拉抬Intel過去就很積極推展的WiMAX。


抗塵設計、抗熱設計

抗塵方面的強化設計只有Intel的Community PC特別重視,由於Community PC設定給印度偏鄉地區使用,電腦可能放置在簡陋建築內使用,如此電腦遭遇沙塵、蚊蟲侵入的機會將增高,一旦沙塵、蚊蟲侵入電腦將容易導致故障,增加電腦維修的機會及成本。所以,Community PC在機殼散熱孔上加裝了濾網,濾網可以減少沙塵、蚊蟲的侵入機會。


除此之外,印度偏鄉地區的氣溫可能很高,加上空調系統的缺乏,因此Community PC將設計成高溫下也能正常運作使用,此方面的設計與工控電腦對環境抵抗度的設計相當類似。


分期付款、儲值共用

「分期付款、儲值共用」是Microsoft於2006年5月提出的構想,此構想稱為FlexGo,FlexGo在功效及使用與一般PC無異,但增加了晶片卡的存取、辨識設計,此設計是針對FlexGo的2種應用情境而設:第一,FlexGo做為偏鄉地區的公用電腦(類似公共電話亭),則每個人可以用自己的儲值卡(類似電話卡)去使用FlexGo電腦,並依據使用時間長短來扣減儲值卡中的剩餘點數,點數用完後則需要購買新的卡或重新進行儲值才能再次使用FlexGo電腦。


第二,若用戶想擁有一部FlexGo電腦,但完整功效PC的價格對新興國家的消費者而言可能是沈重的負擔,因此可採行租賃兼分期付款的方式來購買,用戶先付PC完整金額的一部份(類似頭期款),之後再購買儲值卡來使用FlexGo電腦(類似分期付款),當儲值卡購買的次數、張數達一定額度後,FlexGo電腦將從此解除倚賴卡片點數才能運作的機制,從此成為該用戶可自由使用的完整功效電腦。


很明顯的,FlexGo的2種運用方式其實都不算是全然的創新,第1種方式即是公共電話亭的作法,第2種方式則類似今日愈來愈昂貴的辦公室多功能事務機,過去一台影印機僅3、5萬元新台幣,企業都可以輕鬆購買,之後到達30萬之譜就難以購買,因此改成每月8000元租用,每月支付8000元時則贈送象徵性的幾包A4紙張以供耗用,如此租用36個月可以決定退還該事務機,或是加付一筆費用而從此買斷該事務機,只是這筆錢在FlexGo的模式中改成租賃之前就支付,而非租賃後才支付。


當然,要實現上述機制,在PC上也有些許的修改,包括加裝晶片卡的讀卡機、以及安全辨識的相關機制,如TPM(Trusted Platform Module)晶片、韌體程式等設計。


其他特點設計

除上述的特有設計外,其它的特有設計多集中在降低成本的議題上,例如OLPC使用特有的LCD顯示器使顯示功效成本能低於35美元,或者Classmate PC可選用Windows XP Embedded或Mandriva Linux作業系統,其中選擇Mandriva Linux可降低整體成本,而華碩(ASUS)於2007年6月發表的Eee PC如圖也是用Linux作業系統,使全機可低於200美元。


此外BRIC PC多使用快閃記憶體形成的固態硬碟(Solid State Disk;SSD)來取代硬碟,一方面價格比硬碟便宜,另一方面較為抗震(合乎堅韌設計),然缺點則是可儲存的資料容量較硬碟小,但這也是追求低廉所必要付出的代價,事實上BRIC PC也多為了降低成本而選擇整合度較高,但效能也較低落的機內組件。


台灣代工BRIC PC的機會與挑戰

BRIC PC除了針對市場特性而有獨特的設計外,另一個話題是:BRIC PC對台灣現有的電子代工製造而言是否能帶來新一波的商機?關於此答案是肯定的,就如同新世代電視遊樂器的相繼推出,台灣電子製造業也獲得許多商機


舉例而言,Microsoft的Xbox 360就是由台灣鴻準(Foxconn)、華碩(ASUS)負責組裝,而Nintendo的Wii也是由台灣鴻準組裝,此外Wii遙控器內的CMOS影像感測器則是由台灣原相科技(PixArt Imaging)所研製。


同樣的,OLPC內所用的組件有八成以上是由台灣代工製造,特有的7.5英吋LCD觸控顯器面板是由奇美電子(CHIMEI)旗下的奇菱科技(CHILIN)所研製,處理器及晶片組等雖然是美國超微(AMD)的產品,但代工生產也是交由台灣晶圓代工廠負責(如聯電UMC)。


比較麻煩的是快閃記憶體及無線收發器晶片,取代硬碟的NAND型快閃記憶體台灣完全沒有業者有能力研製,同樣的Wi-Fi無線收發器晶片也是台灣完全無力研製,兩者都必須倚賴進口。


組裝、製造的機會大於研發

雖然台灣的半導體代工、電子組裝等有機會因BRIC PC的興起而獲得更多的訂單,但是這些BRIC概念的PC在研發設計上仍然是以外商為主,台灣電子業者涉入的程度不如組裝、製造高。


舉例來說,AMD的PIC完全是由AMD與Microsoft合作研發而成,PIC使用的作業系統為Windows CE,製造組裝上也是選擇Selectron,而不是台灣業者,不過PIC已經在2006年10月宣佈不再供應全機,往後只以板卡供應。


另外,MIT Media Lab研發的OLPC雖然與台灣組裝廠(廣達Quanta)有較高程度的共同研發合作,但從零件的選用上即可發現很多項目上仍然是選擇美國業者的組件,如手拉發電方面即是用美國的Squid Lab公司的產品,廣達或許在研製過程中可以給予較多的建議,但設計的主導權仍然是在MIT Media Lab。


各種供貨模式都對台灣代工有利

接著是供貨方式,事實上現有BRIC PC有許多的推行法,每種推行方式都在嘗試摸索中,AMD的PIC是與各市場當地的ISP(Internet Service Provider)業者合作,允許PIC以當地服務業者的品牌來推行。


同樣的,MIT Media Lab的OLPC也沒有推行自我品牌的構想,由當地政府、校方或相關推行業者決定OLPC的品牌,至於Intel的Classmate PC也接近,但品牌與非品牌都會推行,即是會有掛其他品牌的Classmate PC,也可能會有掛Intel品牌的Classmate PC。至於ASUS推行的Eee PC如(圖六)就訴求自有品牌,事實上ASUS的Eee PC與Intel的Classmate PC在功效與訴求上有極高的重疊性。


不過,原廠業者無論是推行自有品牌、當地品牌(即白牌,俗稱White Box)、或者像AMD PIC後期只提供板卡而不提供成品等推行方式,對台灣代工業者而言都沒有影響,依然能夠接下組裝、製造訂單,並逐漸將組裝、製造過程中所用及的組件換替成台灣產製的組件,包括依然掛外商品牌的組件(如AMD的Geode系列處理器),或者使完全台產化的組件(如PixArt的CMOS影像感測器)。


《圖六  華碩電腦於今年COMPUTEX展期間宣佈推出的低價電腦:Eee PC,價格不到200美元,使用Intel的行動用處理器及晶片組,以2GB快閃記憶體取代硬碟,並擁有7英吋的LCD顯示器,作業系統為Linux。(攝影:陸向陽)》
《圖六 華碩電腦於今年COMPUTEX展期間宣佈推出的低價電腦:Eee PC,價格不到200美元,使用Intel的行動用處理器及晶片組,以2GB快閃記憶體取代硬碟,並擁有7英吋的LCD顯示器,作業系統為Linux。(攝影:陸向陽)》

台灣代工的隱憂:在地業者的崛起

最後,台灣不過是沿襲原有為美國PC大廠代工的老路來執行BRIC PC的代工,但這樣的算盤不見得能如意,BRIC在地製造業者也正在崛起,未來很可能在地化研發、生產自用的PC,而不採行美國主導研發的PC。


舉例來說,印度認為100美元(實際上用料成本已達139美元)的OLPC為該國消費者而言仍是昂貴,決定自行發展單價僅10美元的PC,目前仍在研發設計中,眼前的努力成果已可達單價47美元。


另外中國大陸也不甘心受美國業者宰制,因而發展出多款自有的國產低價PC,例如江蘇夢蘭集團推出的龍夢電腦(也稱龍芯盒子)標榜僅125美元,且該電腦擁有極高的自主度,包括CPU部分都用國產設計,即是龍芯系列處理器(由「中國科學院計算所」研製)。


此外大陸黃羊河(YellowSheepRiver)公司也推出Municator的低價電腦,如(圖七),該電腦也是用國產的龍芯處理器(龍芯2號)。還有四川國芯(Sinomanic)也推出多款國產處理器的低價電腦,包括天華GX-1筆記型電腦、天瑞GX-5筆記型電腦、天恩GX-2桌上型電腦、天盛GX-4桌上型電腦。


中、印當地硬體業者的興起,若再搭配當地政府政策上的支持,則由美國資訊大廠所發起、設計的BRIC PC將難以打入當地市場,連帶的台灣代工製造的機會也會減少,同時在地生產製造有著配銷路徑短的成本優勢,台灣恐怕也難介入代工。且中、印自主意識抬頭後,難保俄羅斯、巴西也會仿效,因此BRIC市場是持續由美國主導,或由各國在地自行決議,可能需要觀察才能瞭解。


《圖七  黃羊河公司推出的低價國產PC:Municator,Municator售價僅146美元,作業系統為Thinix OS(一種Linux),處理器為中國自有研發的Godson 2C。(資料來源:cebitvideo.com)》
《圖七 黃羊河公司推出的低價國產PC:Municator,Municator售價僅146美元,作業系統為Thinix OS(一種Linux),處理器為中國自有研發的Godson 2C。(資料來源:cebitvideo.com)》
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