就許多3C電子產(chǎn)品的設(shè)計(jì)而言,各項(xiàng)電子組件,包括中央處理器(CPU)、芯片組、圖像芯片及內(nèi)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(jù)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(yùn)轉(zhuǎn)及高速運(yùn)轉(zhuǎn)等不同狀態(tài)?上攵@對于電源控制而言是極大的挑戰(zhàn),必須提供復(fù)雜的功能滿足各項(xiàng)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(lián)發(fā)科技、高通等提供公板平臺的應(yīng)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(nèi),但隨著智能手機(jī)和平板電腦尺寸和功能日新月異,近期已陸續(xù)釋放出電源管理芯片訂單,以滿足不同應(yīng)用設(shè)備系統(tǒng)廠商的需求。例如高通MSM8x25Q、MSM8225Q這兩款針對高端智能手機(jī)的處理器平臺,最初開發(fā)時便未整合圖像處理器電源設(shè)計(jì)所需的PWM(脈沖寬度調(diào)制)芯片,而是通過與電源IC供貨商合作,省去自行研發(fā)的時間,這有助于處理器迅速推出。
并且,由于這些移動設(shè)備對于耗電有著更嚴(yán)苛的要求,應(yīng)用更為復(fù)雜,相關(guān)市場對多種電源管理芯片的需求不斷增加,進(jìn)一步推動未來電源管理芯片技術(shù)和市場的發(fā)展。整體而言,電源管理芯片已朝向多相式與大電流等設(shè)計(jì)方向發(fā)展,以滿足新一代移動設(shè)備對小尺寸、低耗電和高轉(zhuǎn)換效率等要求。
圖像處理功能強(qiáng)大,推升更大輸入電流
智能手機(jī)及平板電腦的電源管理發(fā)展趨勢之一,就是隨著移動設(shè)備的圖像處理器性能日益強(qiáng)大,推升更大輸入電流的需求,進(jìn)而帶動多相式(Multi-Phase)DC-DC降壓轉(zhuǎn)換器(BuckConverter)的需求,希望能通過提升轉(zhuǎn)換效率,進(jìn)一步增大平板設(shè)備的輸入電流。事實(shí)上,繼雙相DC-DC降壓轉(zhuǎn)換器于兩年前面市后,2013年至今的市場上已陸續(xù)看到四相、六相式產(chǎn)品的推出。
另外,隨著智能手機(jī)的屏幕尺寸及功能日益多元化,原始設(shè)備制造商(OEM)和原始設(shè)計(jì)制造商(ODM)為克服功耗的挑戰(zhàn),已開始于手機(jī)內(nèi)建更多DC-DC轉(zhuǎn)換器和低壓差線性穩(wěn)壓器(LDO)。據(jù)了解,兩年前手機(jī)中的DC-DC轉(zhuǎn)換器數(shù)量約為三至四顆,現(xiàn)在則增至五至六顆;而低壓差線性穩(wěn)壓器兩年前為五至十顆,現(xiàn)在則已大幅增加至二十顆以上。
為順應(yīng)移動設(shè)備的電源管理需求,德商戴樂格半導(dǎo)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(wěn)壓器、DC-DC轉(zhuǎn)換器、模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換器(ADC)、電池充電器和實(shí)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(nèi)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(jī)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(jīng)過優(yōu)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(jī)用戶帶來更好的體驗(yàn)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(fā)電源管理方案,兩家公司將開發(fā)具有差異化的電源管理解決方案,鎖定的重點(diǎn)市場為大量與高度成長的中國大陸智能手機(jī)及平板電腦需求。
對此合作,立锜科技總經(jīng)理謝叔亮表示,Dialog的高集成度電源管理技術(shù)搭配立锜科技的多樣產(chǎn)品線以及在亞洲的通路優(yōu)勢,可協(xié)助雙方開發(fā)技術(shù)領(lǐng)先及成本優(yōu)勢的產(chǎn)品。Dialog的Bagherli也指出,兩家公司的互補(bǔ)性可讓彼此在產(chǎn)品整合、技術(shù)性能及上市時間上領(lǐng)先業(yè)界。此外,2014年中國預(yù)計(jì)生產(chǎn)5億臺以上的智能手機(jī),合作將為雙方在這個市場中帶來極佳的成長機(jī)會。
事實(shí)上,移動設(shè)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(lǐng)域,因此許多業(yè)者都積極布局于手機(jī)、平板等智能移動應(yīng)用所需的電源管理單元相關(guān)產(chǎn)品。其中,立锜已交出亮眼成績。
功能日趨復(fù)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(shè)備電源管理轉(zhuǎn)型,而立锜的次電源管理單元(sub-PMU)成功打入三星智能手機(jī)供應(yīng)鏈,可說是該公司布局移動設(shè)備市場的一大勝利。
對此,立锜發(fā)言人張國城表示,立锜在智能手機(jī)長久以來的布局終于開花結(jié)果,主要成果就是應(yīng)用于智能手機(jī)的次電源管理單元訂單明顯增長。他還強(qiáng)調(diào),隨著智能手機(jī)功能愈趨復(fù)雜,將需要更多次電源管理單元來分擔(dān)PMU的工作,因此立锜看好該產(chǎn)品的長線發(fā)展。以立锜2013年第四季的產(chǎn)品組合來看,消費(fèi)性電子占29%,通信類別占24%,計(jì)算機(jī)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(chǎn)品,需求大多局限于芯片核心數(shù)高、功能相對復(fù)雜,對電源管理功能較講究的高端智能機(jī)種。據(jù)了解,過去移動設(shè)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(dú)占,例如聯(lián)發(fā)科技、展訊、高通,以及與蘋果關(guān)系緊密的特定供貨商所獨(dú)享。然而,隨著智能手機(jī)規(guī)格不斷拉高,一路從單核芯片進(jìn)化至雙核、四核、甚至八核,移動設(shè)備對電源的要求也更加復(fù)雜,因此高端移動設(shè)備對次電源管理單元的需求也具體浮現(xiàn)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(jī)電源技術(shù)