芯片厂竞相出招手机AP/显示器功耗大减

皇家马德外

智慧型手机系统耗电量可望显著下降。处理器、电源管理晶片(PMIC)与感测器业者正分头布局行动装置应用处理器和萤幕省电方案，包括新一代CPU/GPU协同运算和big.LITTLE大小核设计架构、面板自动刷新(PSR)、高整合度PMIC，以及主动调节背光源(PRISM)等节能技术，皆是相关业者今年的产品发展重点。  

拓墣产业研究所半导体中心研究员许汉州认为，除了节能技术以外，手机无线充电方案亦极具市场发展潜力，已吸引许多PMIC业者投入研发。
拓墣产业研究所半导体中心研究员许汉州表示，智慧型手机萤幕和应用处理器功耗各占约30～60%系统耗电量，因此要延长续航力势必从这两方面着手。在处理器部分，高通(Qualcomm)、三星(Samsung)、联发科及安谋国际(ARM)正致力革新晶片设计，除共同推动中央处理器(CPU)、绘图处理器(GPU)协同运算的异质系统架构(HSA)标准，减轻CPU负担与耗电外，亦相继推出高效能CPU核心搭配低功耗核心的big.LITTLE方案，更进一步减少处理器漏电流与动态功耗。  

随着处理器规格转变，PMIC业者亦紧锣密鼓研发新一代电源管理技术，除因应big.LITTLE大小核心切换需求，推升PMIC的电压、电流动态调整速度外，也将发展大电流输出方案，以满足HSA处理器同时驱动CPU、GPU等异质核心的供电需求。许汉州指出，随着行动装置系统功能益发复杂，对PMIC的规格要求不断攀高，已刺激戴乐格(Dialog)等PMIC商发展整合异质处理核心的下世代PMIC；并研拟加速制程演进脚步，让晶片体积缩小更容易进行异质整合。  

至于萤幕节能方面，辉达(NVIDIA)已在最新行动处理器平台中导入第二代PRISM技术；该方案透过多核心GPU加高阶影像演算法，将画面切割成不同区块并侦测明暗变化，由处理器动态调整LED背光源亮度，进而省下40%显示器功耗。  

许汉州透露，一线处理器大厂亦计划在下一代产品中，导入eDP 1.3版的PSR功能，让GPU在萤幕画面静止时休眠，直接由显示面板的时序控制器(TCON)执行资料更新，以节省面板传输介面的耗电量。  

不仅处理器、PMIC业者竞推行动装置省电方案，感测器供应商也力推环境光(Ambient)加红外线近接(IR Proximity)光感测器模组，让手机萤幕亮度能动态调整，或在毋须开启画面的状态下自动关闭背光，进而延长装置续航力。  

许汉州提到，行动装置电源管理IC的产值将从2012年的15亿美元，飙升至2016年的24亿美元；其中，尤以向应用处理器、基频处理器供电的PMIC成长率最高，近期联发科已积极补强自家PMIC技术，期抢占更多行动装置市场商机。