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        得益于PMIC的功能漸強,移動設備續航能力見增

        作者: 時間:2013-11-18 來源:網絡 收藏
        的電源供應技術,可用來改善LTE行動電話的無線頻率功率放大器(Radio Frequency Power Amplifier)的能源效率。它以動態的供應電壓取代無線頻率功率放大器供應固定的直流電壓,如此一來可以更密切的追蹤振幅,或是發射無線頻率訊號的封包。

          封包追蹤技術的目標,在于改善功率放大器承載較高波峰平均功率比訊號的效率。要在有限的頻譜資源內提供高資料處理能力,必須使用有著較高波峰平均功耗比的線性模組。很不幸的是,傳統電壓源固定的功率放大器,在這些情況下運轉時效率都較低。在封包追蹤的功率放大器中,可藉由改變功率放大器供應電壓,與無線頻率訊號的封包同步,進而改善其效率。

          節省電路板空間 整合音訊晶片

          OEM也面臨節省電路板空間的壓力,他們必須釋放出更多的面積以容納新功能,同時還要維持裝置的輕薄短小并降低成本。針對這些目標,三維(3D)封裝或是晶片堆疊技術的使用能產生優勢。一般而言,晶片堆疊是利用低密度接線或焊錫凸塊連接不同堆疊層。業界在單一封裝中整合或堆疊完全可配置及低功耗音訊編解碼晶片(Audio CODEC),在單晶片上整合超過四十個不同高低電壓的電路及類比功能,大幅節省電路板空間及成本。

          不只節省空間,業界音訊編解碼晶片還能為消費裝置提供理想的音訊效能。藉由在數位訊號處理器(DSP)內整合先進回音消除軟體,音訊編解碼晶片能過濾背景雜音并增加聲音清晰度,如此一來,即使是在吵雜的環境中也能提供豐富、低頻及高清晰的頻率。

          除晶片堆疊技術外,未來業界將看見其他節省電路板空間新技術。其中一種技術是3D整合,是透過直通矽晶穿孔(Through-Silicon Via, TSV)連接不同電路層,TSV較為密集且能提供更強大的連接能力,可以跨越更多層并節省更多電力。3D整合一開始是被用來封裝高速記憶體及SoC,用來為繪圖功能提供更優異的頻寬,而它現在絕對是未來值得被好好觀察的領域。

          輕薄特色恐引發高漏電流

          行動裝置尺寸愈趨輕薄短小,但卻裝入比以往更多功能。更細小的元件尺寸可能會引發高漏電流的危險性,這是短通道效應及不同的摻雜水平所致,而這最終會讓產業無法朝更小的尺寸邁進。

          此外,新堆疊材料的出現例如高介電常數金屬閘極(HKMG),以及鰭式場效電晶體(FinFET)此類完全空乏型電晶體(Fully Depleted Transistor)。現在的FinFET是3D結構,在平面基板上升起,相較于同樣面積的平面閘,FinFET可以提供更大的容量。通道周圍的閘門能提供優秀的通路控制,如此一來,當元件處于斷開狀態時,能通過主體的漏電流就微乎其微。這讓低臨界電壓值的使用可行,以實現最佳切換速度及功率。

          還有許多其他有潛力的技術藍圖。例如,戴樂格(Dialog)與臺積電共同合作最先進的0.13微米(μm)Bipolar-CMOS-DMOS(BCD)技術,用于在小型單晶片電源管理晶片中整合先進邏輯、類比及高電壓元件,以支援下世代的智慧型手機、平板電腦及Ultrabook。

          BCD制程技術代表驅動半導體產業各領域,包括應用端、設計及制程持續前進的創新力量。此技術在同一片晶圓上結合類比Bipolar(B)元件、互補金屬氧化物半導體(CMOS)以及雙重擴散金屬氧化物半導體(Double Diffused Metal Oxide Semiconductors, DMOS)。系統設計師采用此技術,減少功率損失、電路板空間及成本。該技術有助于制造更好、更小及更創新的產品。同時,由于現在的BCD技術是以6寸晶圓制造,晶圓廠能讓他們幾乎折舊完畢的產線得以繼續貢獻生產力,如此能減少終端客戶的成本并產生利潤,或是能擁有投資其他新興技術的更多空間。

          直流對直流(DC-DC)電源轉換器是現今電源管理積體電路的基礎元件。業界專利的TIPS(Transformative Integrated Power Solutions)技術采用一種以交換電容技術為基礎的獨特轉換方法。該項技術允許使用較小的導電元件,除提升效率之外,并且可以達到比競爭技術更高的整體電源密度,為可攜式和資料中心應用提供顯著的優勢。

          電源管理決定品牌成敗

          根據產業預測,行動運算裝置需求正持續增加。行動裝置正從個人資訊裝置進化為行動運算平臺,對日常需求扮演愈來愈重要的角色。與此同時,電源效能正迅速成為這個時代的關鍵問題。智慧型手機使用者若高度滿意手機電池壽命,相較于不滿意的使用者,前者再次購買同品牌手機的可能性較高。在高度滿意手機電池壽命(在10分量表中選擇10分)的4G智慧型手機擁有者中,有將近25%的人表示「一定」會再次購買來自同一家制造商的手機。相較于此,在較不滿意



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