就許多3C電子產(chǎn)品的設(shè)計(jì)而言,各項(xiàng)電子組件,,包括中央處理器(CPU),、芯片組、圖像芯片及內(nèi)存等,,所使用的電壓范圍都各有不同,,且基于省電的目的,這些組件必須根據(jù)不同的情境提供不同的效率,,也就是說這些組件可能會分別處于休眠,、低速運(yùn)轉(zhuǎn)及高速運(yùn)轉(zhuǎn)等不同狀態(tài)??上攵?,這對于電源控制而言是極大的挑戰(zhàn),必須提供復(fù)雜的功能滿足各項(xiàng)需求,,而所有參與控制這些功能的IC集合而成,,即被稱為電源管理單元(PMU)。
不過,,正所謂“分久必合,,合久必分”,聯(lián)發(fā)科技,、高通等提供公板平臺的應(yīng)用處理器廠商,,過去傾向于將所有電源管理芯片整合于電源管理單元內(nèi),但隨著智能手機(jī)和平板電腦尺寸和功能日新月異,,近期已陸續(xù)釋放出電源管理芯片訂單,,以滿足不同應(yīng)用設(shè)備系統(tǒng)廠商的需求。例如高通MSM8x25Q,、MSM8225Q這兩款針對高端智能手機(jī)的處理器平臺,,最初開發(fā)時(shí)便未整合圖像處理器電源設(shè)計(jì)所需的PWM(脈沖寬度調(diào)制)芯片,而是通過與電源IC供貨商合作,,省去自行研發(fā)的時(shí)間,,這有助于處理器迅速推出。
并且,,由于這些移動設(shè)備對于耗電有著更嚴(yán)苛的要求,,應(yīng)用更為復(fù)雜,相關(guān)市場對多種電源管理芯片的需求不斷增加,進(jìn)一步推動未來電源管理芯片技術(shù)和市場的發(fā)展,。整體而言,,電源管理芯片已朝向多相式與大電流等設(shè)計(jì)方向發(fā)展,以滿足新一代移動設(shè)備對小尺寸,、低耗電和高轉(zhuǎn)換效率等要求,。
圖像處理功能強(qiáng)大,推升更大輸入電流 智能手機(jī)及平板電腦的電源管理發(fā)展趨勢之一,,就是隨著移動設(shè)備的圖像處理器性能日益強(qiáng)大,,推升更大輸入電流的需求,進(jìn)而帶動多相式(Multi-Phase)DC-DC降壓轉(zhuǎn)換器(Buck Converter)的需求,,希望能通過提升轉(zhuǎn)換效率,,進(jìn)一步增大平板設(shè)備的輸入電流。事實(shí)上,,繼雙相DC-DC降壓轉(zhuǎn)換器于兩年前面市后,,2013年至今的市場上已陸續(xù)看到四相、六相式產(chǎn)品的推出,。
另外,,隨著智能手機(jī)的屏幕尺寸及功能日益多元化,原始設(shè)備制造商(OEM)和原始設(shè)計(jì)制造商(ODM)為克服功耗的挑戰(zhàn),,已開始于手機(jī)內(nèi)建更多DC-DC轉(zhuǎn)換器和低壓差線性穩(wěn)壓器(LDO)。據(jù)了解,,兩年前手機(jī)中的DC-DC轉(zhuǎn)換器數(shù)量約為三至四顆,,現(xiàn)在則增至五至六顆;而低壓差線性穩(wěn)壓器兩年前為五至十顆,現(xiàn)在則已大幅增加至二十顆以上,。
為順應(yīng)移動設(shè)備的電源管理需求,,德商戴樂格半導(dǎo)體(DIALOG Semiconductor)所推出的非中央處理器電源管理芯片,高度集成低壓差線性穩(wěn)壓器,、DC-DC轉(zhuǎn)換器,、模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換器(ADC)、電池充電器和實(shí)時(shí)頻率(RTC)等各種功能,。值得一提的是,,戴樂
格還在電源管理芯片內(nèi)加入音頻編解碼器(Audio Codec)IC。戴樂格更在日前宣布此解決方案已獲韓國三星智能手機(jī)平臺采用,,集成了音頻功能的Dialog D2199電源管理IC,,將搭載在三星Galaxy Trend 3中。戴樂格總裁Jalal Bagherli表示,,D2199 芯片可以提供一個(gè)經(jīng)過優(yōu)化的高效電源管理解決方案,,不僅具備更好及更高效的電池管理功能,還具備高端音頻功能,這些特性將能為智能手機(jī)用戶帶來更好的體驗(yàn)與更大的便利性,,且高集成度的芯片能讓印刷電路板(PCB)尺寸更小且大幅減少使用空間,,從而降低制造成本。
此外,,戴樂格于去年年底宣布與立锜科技合作開發(fā)電源管理方案,,兩家公司將開發(fā)具有差異化的電源管理解決方案,鎖定的重點(diǎn)市場為大量與高度成長的中國大陸智能手機(jī)及平板電腦需求,。
對此合作,,立锜科技總經(jīng)理謝叔亮表示,Dialog的高集成度電源管理技術(shù)搭配立锜科技的多樣產(chǎn)品線以及在亞洲的通路優(yōu)勢,,可協(xié)助雙方開發(fā)技術(shù)領(lǐng)先及成本優(yōu)勢的產(chǎn)品,。Dialog的Bagherli也指出,兩家公司的互補(bǔ)性可讓彼此在產(chǎn)品整合,、技術(shù)性能及上市時(shí)間上領(lǐng)先業(yè)界,。此外,2014年中國預(yù)計(jì)生產(chǎn)5億臺以上的智能手機(jī),,合作將為雙方在這個(gè)市場中帶來極佳的成長機(jī)會,。
事實(shí)上,移動設(shè)備對于電源管理單元需求的不斷上升,,加上許多模擬IC大廠也力圖在PC市場外開拓新領(lǐng)域,,因此許多業(yè)者都積極布局于手機(jī)、平板等智能移動應(yīng)用所需的電源管理單元相關(guān)產(chǎn)品,。其中,,立锜已交出亮眼成績。
功能日趨復(fù)雜,,次電源管理單元需求增加
目前立锜正積極從PC,、TV朝向移動設(shè)備電源管理轉(zhuǎn)型,而立锜的次電源管理單元(sub-PMU)成功打入三星智能手機(jī)供應(yīng)鏈,,可說是該公司布局移動設(shè)備市場的一大勝利,。對此,立锜發(fā)言人張國城表示,,立锜在智能手機(jī)長久以來的布局終于開花結(jié)
果,,主要成果就是應(yīng)用于智能手機(jī)的次電源管理單元訂單明顯增長。他還強(qiáng)調(diào),,隨著智能手機(jī)功能愈趨復(fù)雜,,將需要更多次電源管理單元來分擔(dān)PMU的工作,因此立锜看好該產(chǎn)品的長線發(fā)展,。以立锜2013年第四季的產(chǎn)品組合來看,,消費(fèi)性電子占29%,,
通信類別占24%,計(jì)算機(jī)占39%,,其它則占8%,。
何謂次電源管理單元?簡而言之,,次電源管理單元是用來輔助PMU的產(chǎn)品,,需求大多局限于芯片核心數(shù)高、功能相對復(fù)雜,,對電源管理功能較講究的高端智能機(jī)種,。據(jù)了解,過去移動設(shè)備這塊市場,,所用到的電源管理IC主要是被基帶芯片(baseband)廠商所獨(dú)占,,例如聯(lián)發(fā)科技、展訊,、高通,,以及與蘋果關(guān)系緊密的特定供貨商所獨(dú)享。然而,,隨著智能手機(jī)規(guī)格不斷拉高,,一路從單核芯片進(jìn)化至雙核、四核,、甚至八核,,移動設(shè)備對電源的要求也更加復(fù)雜,因此高端移動設(shè)備對次電源管理單元的需求也具體浮現(xiàn)并增長,。
快速充電功能,,推升高效同步整流控制IC需求
另一個(gè)值得注意的手機(jī)電源技術(shù)發(fā)展趨勢,是手機(jī)的快速充電功能的興起,。目前已經(jīng)有越來越的多手機(jī)OEM和充電器開發(fā)商考慮在二次側(cè)電路設(shè)計(jì)中改用高效率同步整流控制IC,進(jìn)一步取代肖特基二極管,,讓5V/3A單輸出或5V/4A雙輸出的新型快充充電器達(dá)到87%以上轉(zhuǎn)換效率,,這帶動了高效率同步整流控制IC的需求逐漸增溫?! ♂槍Υ粟厔?,高通于近期力推Quick Charge 2.0快速充電標(biāo)準(zhǔn)。據(jù)了解,,相較于傳統(tǒng)通用串行總線(USB)充電方案,,高通提出的Quick Charge 2.0通訊標(biāo)準(zhǔn)可將充電速度提高約75%,在30分鐘內(nèi)即可為3,,300毫安時(shí)(mAh)的電池充飽60%的電力,,達(dá)到可讓消費(fèi)者使用一段充足時(shí)間的標(biāo)準(zhǔn)。高通現(xiàn)已與Power Integrations、戴樂格及仙童(Fairchild)等數(shù)家電源管理芯片廠商研發(fā)相關(guān)的充電器IC,,協(xié)助業(yè)界打造具有快充能力的手機(jī)及充電器,。
整體而言,由于系統(tǒng)開發(fā)商對智能手機(jī),、平板設(shè)備電源管理規(guī)格的要求不同,,處理器平臺廠商已開始簡化處理器電源管理單元的設(shè)計(jì),并釋出更多的電源管理芯片訂單,,期望能透過與電源IC供貨商合作,,加速處理器上市進(jìn)程。
因此,,就市場規(guī)模來看,,隨著各種智能移動設(shè)備,包括平板電腦及智能手機(jī)等產(chǎn)品的快速發(fā)展,,電源管理的市場規(guī)模預(yù)期將持續(xù)加大,。根據(jù)調(diào)研機(jī)構(gòu)iSuppli的數(shù)據(jù)指出,全球電源管理IC受惠于終端應(yīng)用擴(kuò)大,,估計(jì)今年市場規(guī)模將成長7.6%,、達(dá)到322億美元,并于2016年一路成長至387億美元,。
另據(jù)拓產(chǎn)業(yè)研究所(TRI)的報(bào)告指出,,智能手機(jī)與平板電腦已成為消費(fèi)性電子市場成長的主要動能,在這樣的趨勢下,,PC相關(guān)的電源管理IC需求正持續(xù)衰退,,智能手機(jī)及平板電腦的電源管理IC,則成為驅(qū)動電源管理IC成長的主要動能,。拓產(chǎn)業(yè)研究
所預(yù)估,,智能手機(jī)PMIC產(chǎn)值2014年仍將較2013年大幅成長25%,總產(chǎn)值將達(dá)到22億美元,,前景相當(dāng)可期,。