晶片大廠競相出招 手機AP/顯示器功耗大減

作者: 黃耀瑋
2013 年 05 月 31 日

智慧型手機系統耗電量可望顯著下降。處理器、電源管理晶片(PMIC)與感測器業者正分頭布局行動裝置應用處理器和螢幕省電方案,包括新一代CPU/GPU協同運算和big.LITTLE大小核設計架構、面板自動刷新(PSR)、高整合度PMIC,以及主動調節背光源(PRISM)等節能技術,皆是相關業者今年的產品發展重點。
 




拓墣產業研究所半導體中心研究員許漢州認為,除了節能技術以外,手機無線充電方案亦極具市場發展潛力,已吸引許多PMIC業者投入研發。



拓墣產業研究所半導體中心研究員許漢州表示,智慧型手機螢幕和應用處理器功耗各占約30~60%系統耗電量,因此要延長續航力勢必從這兩方面著手。在處理器部分,高通(Qualcomm)、三星(Samsung)、聯發科及安謀國際(ARM)正致力革新晶片設計,除共同推動中央處理器(CPU)、繪圖處理器(GPU)協同運算的異質系統架構(HSA)標準,減輕CPU負擔與耗電外,亦相繼推出高效能CPU核心搭配低功耗核心的big.LITTLE方案,更進一步減少處理器漏電流與動態功耗。
 



隨著處理器規格轉變,PMIC業者亦緊鑼密鼓研發新一代電源管理技術,除因應big.LITTLE大小核心切換需求,推升PMIC的電壓、電流動態調整速度外,也將發展大電流輸出方案,以滿足HSA處理器同時驅動CPU、GPU等異質核心的供電需求。許漢州指出,隨著行動裝置系統功能益發複雜,對PMIC的規格要求不斷攀高,已刺激戴樂格(Dialog)等PMIC商發展整合異質處理核心的下世代PMIC;並研擬加速製程演進腳步,讓晶片體積縮小更容易進行異質整合。
 



至於螢幕節能方面,輝達(NVIDIA)已在最新行動處理器平台中導入第二代PRISM技術;該方案透過多核心GPU加高階影像演算法,將畫面切割成不同區塊並偵測明暗變化,由處理器動態調整LED背光源亮度,進而省下40%顯示器功耗。
 



許漢州透露,一線處理器大廠亦計畫在下一代產品中,導入eDP 1.3版的PSR功能,讓GPU在螢幕畫面靜止時休眠,直接由顯示面板的時序控制器(TCON)執行資料更新,以節省面板傳輸介面的耗電量。
 



不僅處理器、PMIC業者競推行動裝置省電方案,感測器供應商也力推環境光(Ambient)加紅外線近接(IR Proximity)光感測器模組,讓手機螢幕亮度能動態調整,或在毋須開啟畫面的狀態下自動關閉背光,進而延長裝置續航力。
 



許漢州提到,行動裝置電源管理IC的產值將從2012年的15億美元,飆升至2016年的24億美元;其中,尤以向應用處理器、基頻處理器供電的PMIC成長率最高,近期聯發科已積極補強自家PMIC技術,期搶占更多行動裝置市場商機。

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