高端手機成新寵，上游廠家示真功
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在經歷一段時間的高速增長之后，由于3G等新業務一再推遲以及新用戶增長放慢，手機市場增長速度已經開始下降，但仍保持理性增長。根據日本電子情報技術產業協會(Japan Electronics and Information Technology Industries Association, JEITA)的數據，2003年手機需求增長10.9%，2004年全球手機需求增長5.8%。另一家市場研究公司國際數據公司(IDC)發布的報告預測，2004年手機市場將增長8%，出貨量超過5億部。報告分析增長的主要原因是，2.5G和3G手機的出貨量提高。IDC預測，2004年2.5G手機的出貨量將超過2.41億部，比2003年增長42%，3G手機出貨量將達到4800萬部，比2003年增加140%。
可拍照、智能手機市場受寵
無線通信分析公司ARC Group公布的報告顯示，到2003年底，全球已有超過5500萬用戶擁有可拍照手機(Camera Phone)，在2002年2500萬只的基礎之上增長1倍。 報告指出，可拍照手機在市場中受寵主要是現有用戶對手機的更新換代，手機生產商和網絡運營商用新功能吸引更多的用戶去替換其現有手機，新增加的功能如內嵌照相機、Bluetooth、PDA等對現有移動電話用戶誘惑力很大，目前手機市場的增長核心動力已經轉移到現有用戶對手機的更新換代(見圖1)。
ARC Group的報告認為，2003年具有相機功能的手機高速發展，全球手機市場已經有15%帶有嵌入式相機或有相機附件。該公司預測，到2005年，全球具有相機功能的手持設備出貨量將達到1.30部。由于受3G的推動，這一數字到2008年將激增至2.10億部，亞太地區將繼續主導這種增長態勢。 IDC也預測2004年可拍照手機的出貨量將上升64%，接近1億部，可拍照手機成為推動手機出貨量的一大動力已經成為業界共識。
受3C融合技術發展趨勢的拉動，手機產品中新增功能越來越多。市場分析公司ABI的報告指出，過去幾年由于“藍牙”技術缺乏兼容性，妨礙了人們采用藍牙手機的熱情，需要手機制造商和無線運營商的共同努力。但ABI預測，2004年上半年，北美將近有三分之一的手機產品支持藍牙，為2003年同期的兩倍。根據ABI公司的報告，2003年出貨的所有手機中，有近38%的具有彩屏。而到2008年，智能手機將在全球市場中占24%，大約1.5億部左右。
在去年11月北京“2003年中國國際通信設備技術展覽會”上，多家手機制造商推出了新品，這些新產品基本代表了手機發展的方向。Nokia公司的3650款手機內置有攝像頭用來拍攝視頻片段，可用視頻播放器播放，內置的數碼相機可留住每一個精彩瞬間，具有16M存儲卡，36萬像素CCD顯示屏；Motorola公司的彩信A760手機內置有數碼相機，不僅可以完成照片拍攝，更可錄制長達5分鐘的A/V文件，支持MPEG視頻和MIDI、MP3、WAV等音頻格式，同時支持“藍牙”/紅外數據交換；此外，Samsung、LG、Panasonic、 Sony-Ericsson、NEC、Toshiba、Siemens等全球著名手機廠商都推出了各具特色的可拍照手機。近兩年我國本地手機市場一個最明顯的變化是國產化手機份額不斷攀升，據保守估計，國產化手機的市場份額已經超過30%。本次通信設備展覽會上，中興公司推出的CDMA可拍照手機具有360度旋轉移動攝像頭，可通過Internet高速檢索或下載多媒體數據，使用紅外或數據線與手機和PC等進行數據交換，具有6.5萬色LCD顯示、40和弦鈴聲、128M大容量存儲。首信和科健等國內手機制造商也都在本次展覽會上展示了各自的可拍照手機產品，一些還具有PDA功能，用戶可以借助手機進行一些資料和信息的管理，顯示國內手機制造商也都在向高端產品方向進軍。
這些體現3C融合的手機，是多種功能模塊的集成，不僅有最基本的通信模塊如基帶處理器，中頻(IF)和射頻(RF)等，還需有攝相模塊、圖像處理、高品質音頻等多種功能、MP3、藍牙、紅外，以及為這些應用匹配的應用處理器和操作系統。從目前手機市場的發展分析，這些產品仍屬于開發應用的初始階段，由于這些高端手機一般具有較多的功能和更大的顯示屏，如何將這些模塊集成并使終端產品控制合理的外形尺寸、最低的功耗之下，仍是各個手機制造商和半導體廠商所共同面對的挑戰，這其中對于IC和其他元器件廠商充滿了利潤的誘惑，新增的模塊如應用處理器、圖像處理芯片、攝像頭、彩屏顯示、藍牙芯片、紅外收發器以及高密度閃存等都帶來巨大的商機，同時實現的功能也是終端產品吸引用戶的關鍵，數據業務將成為推動手機市場發展的主要動力(見圖2)。
應用處理器：性能、功耗和
多媒體功能大比拼
目前，一些在手機領域耕耘多年的通信IC廠商如摩托羅拉半導體(Motorola Semiconductor)(已經更名為Freescale Semiconductor)、德州儀器(TI)、Philips、瑞薩科技(Renesas Technology)、STMicroelectronics等都推出了針對不同層次手機產品的應用處理器。與此同時，不斷向通信領域擴展的Intel也將觸角伸到了手機領域。中國的手機制造商由于自主設計能力相對較弱，面對市場中眼花繚亂的產品推廣，需要手機OEM廠商從多個角度衡量選擇所需要的產品。
隨著手機對多媒體和數據業務的需求越來越多，同時具備通信和PDA數字管理功能的所謂智能手機(smart phone)即將進入高速增長時期。出于看好這一市場前景，摩托羅拉推出了其新一代面向便攜設備應用的龍珠i.MX系列應用處理器。 摩托羅拉半導體亞太區無線及移動系統部中國區營運總監龔達榮表示：“摩托羅拉的龍珠處理器在性能、功耗以至多媒體應用均有上佳表現，更好滿足手持設備開發商的需要，協助廠商開發各種更具智能的產品。”
從目前的應用角度分析，應用處理器市場的競爭主要體現在速度、功能集成度和功耗三個方面。但手機功能由于面向群體不同而有所差異，在高端手機方面，更大顯示屏、更高的數據吞吐量已經對手機的設計提出挑戰，因此更低的功耗和更長的通話時間已經成為手機廠商吸引顧客的重要手段。龔達榮表示，新的i.MX1處理器采用了ARM920TDMI內核，最高主頻為200MHz。i.MX將ARM處理器內核和功率管理集成在一起，在保證足夠速度的同時降低了功耗。一個采用了i.MX1處理器的手持設備在使用1000mAH電池的情況下可播放6小時的電影。據稱在i.MX中集成了彩色LCD控制器、128字節的嵌入式SRAM、支持外部CMOS的視頻接口和模擬信號處理模塊，同時該芯片還集成了藍牙加速器，支持藍牙應用。據介紹摩托羅拉今年計劃推出下一代i.MX處理器i.MX2，它將集成硬核的MPEG4解碼器，以實現每秒15幀圖像的實時視頻傳輸。該公司預計，從現在起到2007年間，MPEG4在手機中的應用將增長4倍。結合了硬核MPEG4解碼器的i.MX2，將更好的滿足高端智能手機對圖像處理速度的需求，真正實現雙向的視頻和3維圖像傳輸。已經更名為Freescale Semiconductor公司的摩托羅拉半導體產品部即將推出的軟、硬件開發平臺將加速低成本、移動多媒體通信器件的開發。從3G移動通信產品到無線局域網(Wi-Fi)和GPS，雙內核的Mobile Extreme Convergence(MXC)架構將重點放在高集成度和減少內核數量，該解決方案將應用系統與通信處理完全分離，從而降低開發復雜程度并降低成本。
德州儀器(TI)最近推出的用于手機及移動設備的新型應用處理器OMAP1710，據稱是采用TI 90納米工藝技術開發的多媒體應用處理器。OMAP1710處理器引擎包括ARM處理器、TI DSP引擎，以及各種用于視頻編碼與解碼、靜止圖像壓縮、Java及安全性的軟件與硬件加速器。它充分利用了與OMAP平臺兼容的軟件環境，使手機設計工程師可完全再利用現有的軟件環境進行新產品構建。內置OMAP1710處理器的手機可以將多媒體性能及功耗、成本合理地結合，可提供優越的軟件靈活性、更佳的多媒體與圖像性能、集成的硬件與軟件安全性功能、高性能相機界面、增強的外設以及超低待機功耗。其功耗僅為當前TI應用處理器的50%，但性能提高了40%。對于多媒體智能電話的批量市場更具吸引力OMAP1710 處理器樣片預計將于2004年第一季度推出。
瑞薩科技公司(Renesas Technology)已經成立了一個SH-Mobile聯盟，為基于SH-Mobile應用處理器的第2.5代以及第3代手機的硬件、軟件和手機終端開發提供支持。 聯盟成員將會得到最新的與SH-Mobile有關的技術信息和開發工具，成員間可共享信息，一起開發SH-Mobile市場。根據該公司發布的最新信息，聯盟簽約成員已經超過七十，可為手機制造商提供完整的解決方案，全球已經有20個手機制造商采用該架構。該公司希望通過SH-Mobile聯盟，能夠在移動設備解決方案中占據更大的市場份額。瑞薩科技公司的SH-Mobile平臺與傳統的使用單一基帶CPU進行信號處理和應用處理方法有所不同，SH-Mobile采用雙CPU架構，其中之一專門用于應用處理，以便獲得最大的通信能力，據稱SH-Mobile 產品可以提供JPEG, MP3, 聲波反射注消器(acoustic echo canceller), AMR 編/解碼器, MPEG4編/解碼器以及Java Virtual Machine等功能，這些功能一般都會在下一代高端手機中有某種程度的體現。
目前的SH-Mobile內核是在SH3—DSP核的基礎上通過加強移動通信功能而成，制造工藝已經由0.18微米改進為0.15微米。瑞薩科技公司預計下一代SH-Mobile X內核將由SH—DSP和SH-4合并而成，采用0.13微米工藝生產，可選擇是否內置DSP、FPU、CACHE和MMU，而2005年之后則是SH-Mobile Z，將采用0.09微米工藝進行設計和制造。SH-Mobile硬件的優點在于集成了所有基帶可連接的LSI、照相模塊、片上存儲器以及U-Standby 功率管理模式。基于SH-Mobile硬件的開放結構的參考平臺“Solution Engine”可以提供小外形尺寸、內置CMOS照相模塊、內置26萬色QVGA LPTS主LCD模塊和6.5萬色的QCIF TFT子LCD模塊等功能。瑞薩科技希望聯盟成員能夠容納范圍廣闊的手機生產供應鏈的公司，如LSI供應商、IP供應商、器件廠商、軟件公司、OS供應商、內容提供商和系統集成廠商。
為了更好地支持手機中的多媒體功能，為手持設備提供與PC等更便捷的連接方式，瑞薩科技公司1月底宣布將微軟公司(Microsoft Corp.)的數字音頻/視頻編/解碼技術，即 Windows Media Audio 和Video 9 Series, 以及Real Networks公司的數字音頻/視頻編/解碼技術，即RealAudio 10和/RealVideo 10，集成到SH-Mobile 系列應用處理器，以滿足下一代移動設備的多媒體應用需求。在產品開發的初始階段，瑞薩科技基于Windows Media Audio 9 的系列產品將在本月推向市場，之后，支持 Windows Media Video 9和RealAudio/Video 10 的產品也將在不久推出。據業內人士分析，上述兩種技術已經得以在PC、PDA以及一些移動媒體播放器中廣泛使用，瑞薩科技公司將這些技術集成到手機等移動設備應用處理器將極大提高在移動通信市場的滲透能力。
在去年秋季IDF盛會上，Intel公司披露了下一代面向手機、PDA和其他無線設備的基于XScale技術的處理器。該款即將面世的處理器代碼命名為“Bulverde”，據稱擁有更多全新特性，從而使得無線設備能夠拍到更高質量的照片，延長電池使用時間，具備更佳的多媒體性能。Intel公司認為，手機和無線PDA設備的發展已不僅局限于語音和一般的短信服務，收發圖片、運行3D游戲或下載鈴聲、視頻片斷和音樂等將逐步成為未來新業務的增長點，選擇芯片的關鍵是要提高設備的多媒體性能，同時降低功耗。為此，Intel公司開發出快速拍照(Quick Capture)技術，為成像設備與手機或PDA的連接提供接口，可以改進圖片質量、降低為移動設備添加數字成像能力的總體成本。在Bulverde處理器中，Intel還將提供SpeedStep技術，通過采用三種全新低功耗狀態(空閑、待機和深層睡眠)，并根據CPU需求動態調整處理器功耗和性能，這將可以顯著降低無線手持設備的功耗。至于Bulverde的多媒體性能，該公司的無線MMX技術可使移動設備得到與臺式機媲美的多媒體性能，軟件廠商可為基于此架構的手機產品開發包括2D和3D游戲、數據流、MPEG4視頻、無線加密/解密和語音識別等應用。
A/V功能和接口：個性化盡現
3C融合在手機中已是明顯的趨勢，未來的手機產品成功的關鍵之一是圖片、音頻以及與其他相關產品數據交換的能力。OEM廠商在確定手機設計方案時需要綜合考慮功能與成本。
美國國家半導體公司(National Semiconductor Corporation，NSC)新近推出的藍牙產品系列可支持最新修訂的 1.2 版技術規范。支持藍牙技術標準的LMX5252 芯片據稱是目前市場上集成度最高的射頻收發器芯片，而LMX5452 芯片則由射頻收發器與另一高性能的 1.2 版藍牙基帶處理器集成而成，并集成在小巧的微型模塊封裝之內。兩款產品都采用模擬及射頻高度集成的技術，只占用系統電路板很少的空間，因此可以節省系統成本，而且更可發揮更高的性能。LMX5252 芯片已有樣品供應，LMX5452 芯片的樣品現正供應個別客戶，今年第一季開始大量現貨供應。
藍牙技術的優點是用戶無需通過有線連接便能利用不同的計算及通信系統交換信息，這些系統包括移動電話、電腦、打印機、個人數字助理以至汽車。隨著 藍牙技術在相關設備中的普及，手機具備藍牙功能已經成為一種趨勢。藍牙 1.2 版的技術規格加設了多項全新的功能，其中包括更快的連線時間、改善語音傳輸能力及可確保藍牙與其他 2.4GHz 設備能更好地共存的自動跳頻 (AFH)。
目前在手機應用中數據交換的另外一種方式是IrDA技術，這種技術由于通信方式良好的方向性、安全保密性也受到市場的矚目。安捷倫科技(Agilent Technologies)為手機、PDA 和數碼相機推出的快速紅外 (FIR) 收發器HSDL-3220，高度僅為2.5毫米，為手機制造商設計翻蓋型手機和超薄手機提供了更大的靈活空間。
安捷倫科技有限公司半導體產品事業部大中華地區總經理趙子澤先生表示：“隨著廣大消費者對新型百萬像素攝像手機的需求日益提高，手機制造商需要紅外收發器來支持更高的傳輸速度，延長電池使用壽命；而且紅外收發器的體積小巧，適合安裝在有限的空間內。我們新推出的紅外收發器能夠以4 Mbps每秒的速度迅速傳送高分辨率的照片或MP3文件，既滿足了手機制造商的要求，又推動了無線紅外收發產品的普及。”
HSDL-3220紅外收發器符合IrDA低功率規范，其傳輸速率介于9.6kb/s~4.0Mb/s之間，能夠以低達1.8V的邏輯電平工作，電源范圍為2.7V~3.6V。這使得該收發器能夠與當前工作信號電平為1.8V或更高的低功率微處理器芯片組和ASIC結合在一起，適用于使用一節鋰電池供電的移動產品中。該器件在關斷模式下的耗電量僅為70mA。HSDL-3220還支持紅外金融管理(IrFM)和其它數據的傳送，傳輸距離可達50厘米。IrFM點擊支付功能采用專門設計，使用戶能夠在移動設備之間進行無線金融交易， 如在手機或PDA和配有紅外線接口的POS或ATM之間傳送數據。
在手機的顯示技術方面，可謂色彩紛呈，手機顯示技術已經成為吸引顧客的一大顯著賣點。目前市場流行的手機顯示像素一般是幾十萬，而未來將發展到幾百萬甚至高品質的視頻。夏普(Sharp)公司推出的1百萬像素CCD手機照相模塊LZOP3721，尺寸為13.5
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