移動設備電源管理芯片朝多相式與大電流發展

　　就許多3C電子產品的設計而言，各項電子組件，包括中央處理器(CPU)、芯片組、圖像芯片及內存等，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、低速運轉及高速運轉等不同狀態?？上攵?，這對于電源控制而言是極大的挑戰，必須提供復雜的功能滿足各項需求，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”，聯發科技、高通等提供公板平臺的應用處理器廠商，過去傾向于將所有電源管理芯片整合于電源管理單元內，但隨著智能手機和平板電腦尺寸和功能日新月異，近期已陸續釋放出電源管理芯片訂單，以滿足不同應用設備系統廠商的需求。例如高通MSM8x25Q、MSM8225Q這兩款針對高端智能手機的處理器平臺，最初開發時便未整合圖像處理器電源設計所需的PWM(脈沖寬度調制)芯片，而是通過與電源IC供貨商合作，省去自行研發的時間，這有助于處理器迅速推出。

　　并且，由于這些移動設備對于耗電有著更嚴苛的要求，應用更為復雜，相關市場對多種電源管理芯片的需求不斷增加，進一步推動未來電源管理芯片技術和市場的發展。整體而言，電源管理芯片已朝向多相式與大電流等設計方向發展，以滿足新一代移動設備對小尺寸、低耗電和高轉換效率等要求。

　　圖像處理功能強大，推升更大輸入電流

　　智能手機及平板電腦的電源管理發展趨勢之一，就是隨著移動設備的圖像處理器性能日益強大，推升更大輸入電流的需求，進而帶動多相式(Multi-Phase)DC-DC降壓轉換器(BuckConverter)的需求，希望能通過提升轉換效率，進一步增大平板設備的輸入電流。事實上，繼雙相DC-DC降壓轉換器于兩年前面市后，2013年至今的市場上已陸續看到四相、六相式產品的推出。

　　另外，隨著智能手機的屏幕尺寸及功能日益多元化，原始設備制造商(OEM)和原始設計制造商(ODM)為克服功耗的挑戰，已開始于手機內建更多DC-DC轉換器和低壓差線性穩壓器(LDO)。據了解，兩年前手機中的DC-DC轉換器數量約為三至四顆，現在則增至五至六顆;而低壓差線性穩壓器兩年前為五至十顆，現在則已大幅增加至二十顆以上。

　　為順應移動設備的電源管理需求，德商戴樂格半導體(DIALOGSemiconductor)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壓器、DC-DC轉換器、模擬數字轉換器(ADC)、電池充電器和實時頻率(RTC)等各種功能。值得一提的是，戴樂

　　格還在電源管理芯片內加入音頻編解碼器(AudioCodec)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平臺采用，集成了音頻功能的DialogD2199電源管理IC，將搭載在三星GalaxyTrend3中。戴樂格總裁JalalBagherli表示，D2199

　　芯片可以提供一個經過優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用戶帶來更好的體驗與更大的便利性，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電源管理方案，兩家公司將開發具有差異化的電源管理解決方案，鎖定的重點市場為大量與高度成長的中國大陸智能手機及平板電腦需求。

　　對此合作，立锜科技總經理謝叔亮表示，Dialog的高集成度電源管理技術搭配立锜科技的多樣產品線以及在亞洲的通路優勢，可協助雙方開發技術領先及成本優勢的產品。Dialog的Bagherli也指出，兩家公司的互補性可讓彼此在產品整合、技術性能及上市時間上領先業界。此外，2014年中國預計生產5億臺以上的智能手機，合作將為雙方在這個市場中帶來極佳的成長機會。

　　事實上，移動設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市場外開拓新領域，因此許多業者都積極布局于手機、平板等智能移動應用所需的電源管理單元相關產品。其中，立锜已交出亮眼成績。

　　功能日趨復雜，次電源管理單元需求增加

　　目前立锜正積極從PC、TV朝向移動設備電源管理轉型，而立锜的次電源管理單元(sub-PMU)成功打入三星智能手機供應鏈，可說是該公司布局移動設備市場的一大勝利。對此，立锜發言人張國城表示，立锜在智能手機長久以來的布局終于開花結

　　果，主要成果就是應用于智能手機的次電源管理單元訂單明顯增長。他還強調，隨著智能手機功能愈趨復雜，將需要更多次電源管理單元來分擔PMU的工作，因此立锜看好該產品的長線發展。以立锜2013年第四季的產品組合來看，消費性電子占29%，

　　通信類別占24%，計算機占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的產品，需求大多局限于芯片核心數高、功能相對復雜，對電源管理功能較講究的高端智能機種。據了解，過去移動設備這塊市場，所用到的電源管理IC主要是被基帶芯片(baseband)廠商所獨占，例如聯發科技、展訊、高通，以及與蘋果關系緊密的特定供貨商所獨享。然而，隨著智能手機規格不斷拉高，一路從單核芯片進化至雙核、四核、甚至八核，移動設備對電源的要求也更加復雜，因此高端移動設備對次電源管理單元的需求也具體浮現并增長。

　　快速充電功能，推升高效同步整流控制IC需求

　　另一個值得注意的手機電源技術發展趨勢，是手機的快速充電功能的興起。目前已經有越來越的多手機OEM和充電器開發商考慮在二次側電路設計中改用高效率同步整流控制IC，進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到87%以上轉換效率，這帶動了高效率同步整流控制IC的需求逐漸增溫。

　　針對此趨勢，高通于近期力推QuickCharge2.0快速充電標準。據了解，相較于傳統通用串行總線(USB)充電方案，高通提出的QuickCharge2.0通訊標準可將充電速度提高約75%，在30分鐘內即可為3,300毫安時(mAh)的電池充飽60%的電力，達到可讓消費者使用一段充足時間的標準。高通現已與PowerIntegrations、戴樂格及仙童(Fairchild)等數家電源管理芯片廠商研發相關的充電器IC，協助業界打造具有快充能力的手機及充電器。

　　整體而言，由于系統開發商對智能手機、平板設備電源管理規格的要求不同，處理器平臺廠商已開始簡化處理器電源管理單元的設計，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，加速處理器上市進程。

　　因此，就市場規模來看，隨著各種智能移動設備，包括平板電腦及智能手機等產品的快速發展，電源管理的市場規模預期將持續加大。根據調研機構iSuppli的數據指出，全球電源管理IC受惠于終端應用擴大，估計今年市場規模將成長7.6%、達到322億美元，并于2016年一路成長至387億美元。

　　另據拓產業研究所(TRI)的報告指出，智能手機與平板電腦已成為消費性電子市場成長的主要動能，在這樣的趨勢下，PC相關的電源管理IC需求正持續衰退，智能手機及平板電腦的電源管理IC，則成為驅動電源管理IC成長的主要動能。拓產業研究

　　所預估，智能手機PMIC產值2014年仍將較2013年大幅成長25%，總產值將達到22億美元，前景相當可期。