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超可攜式產品的輕、薄演化論

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華碩電腦副總裁暨行動產品事業群總經理胡書賓
華碩電腦副總裁暨行動產品事業群總經理胡書賓

藉由面板、儲存裝置、電池、機殼及散熱模組等關鍵零組件的薄型╱輕量化,過去難以想像的超行動裝置(Ultra Mobile),其外觀與輪廓得以越來越清晰的呈現,我們也可以期待在未來的數位匯流的趨勢中,有更多樣貌的超可攜裝置被創造出來…

從電腦一牛車 走向行動雲端化的年代

華碩電腦副總裁暨行動產品事業群總經理胡書賓,開始先以演講投影片中的1張照片,秀出在1957年1部用牛車牽運的全台灣第一部電腦,其記憶體容量僅2KB,今日任何一隻智慧手機或行動裝置,效能或記憶體都遠勝於此。

80年代PC各自獨立做文書處理或工程運算,資料交換得透過磁碟片、數據機或區域網路來相互連通;90年代後期由PC開始連接網際網路所組成的第一階段Web 1.0時期,開啟了所謂的單向互動、蒐集資訊為主的應用時代。

到2004~2005年,開始進入Web 2.0時期,YouTube、Facebook出現,人們開始上網與親友分享自己的照片、視訊等內容,呈現出多重互動的應用模式;到2006年進入Web 3.0階段,上網途徑包括NB/Netbook、Tablet、Smartphone、E Reader、Connected TV等多元化的行動裝置,連接到雲端伺服器使用雲端應用服務。

裝置朝向超薄行動化 加速科技世代的交替週期

依Gartner數據,桌上型電腦從2010年1.44億台平緩成長到2016年的1.56億台,筆記型電腦從2010年2.04億部,到2016年的4.23億部,年複合成長率約13%;平板電腦從2010年僅1,700萬部,到2016年成長到3.69億部,年複合成長率高達66%。

整體來看,桌上型電腦從2008年?2013年維持在1.5億台上下,Notebook出貨量已在2009年超越PC,而平板電腦出貨量預估從在2013年將超越Notebook,印證了行動運算的普及化趨勢。

由於裝置朝向超薄行動化、多元化,整個科技產品的世代交替週期越來越短。桌上型個人電腦從1975到2000年,共花了26年的時間達成1億部的出貨量,自1985年出現的筆記型電腦,2007年全年出貨量為1億部,共花了23年。

傳統功能手機(FeaturePhone)從1983年推出,到1997年達成1億部出貨量,花了15年,從1993年PDA出現到2007年智慧型手機推出,出貨量突破1億隻也僅花15年。但是2010年出現的平板電腦,到2012年僅花3年時間,出貨量就突破1億部。

過去PC是指Personal Computer,在今日PC代表Personalized Computing…以個人為中心的計算應用模式。在今日SoLoMo(Social/ Location/ Mobile)應用時代,人人連接社群網路(Social Networking)像Facebook、YouTube、Twitter、Google+,使用定位服務(Location Signaling)像GPS導航、數位羅盤與Google Map地圖搜尋服務,以及行動運算(Mobile Computing)…而系統平台則從Wintel的個人電腦,擴大至以ARM與x86 SoC設計的單/雙/4核心智慧手機或平板電腦等。

現今全球已進入一個無所不在的雲端運算,人們已習慣隨時開機隨時連線(always on, always connected);Ultrabook/NB、Eee PC/netbook、Tablet與智慧手機等多樣化裝置,連接到提供雲端服務的網路連線技術,從早期WiFi、3G到LTE,唯有更高速的無線通訊網路,才能承載越來越多元的內容。

現代人即使在出外渡假時,難免還是會透過手機、平板或筆電看一下信件,在這個所謂工作與生活混合的年代,每個人都需要1部以上的Ultra Mobile裝置,才能因應工作與生活上的需要。

因應Ultra Mobile趨勢 華碩的設計與產品方案

華碩在去年COMPUTEX與英特爾一起展示所開發的Ultrabook─ASUS Zenbook,其11.6吋螢幕機種的上蓋厚度僅7mm,重量僅1.1kg,且Instant On時間僅2秒;去年12月發表的EeePad Transformer Prime平板電腦,厚度僅8.3mm,重量僅586g。接上一個有鍵盤、電池的擴充底座後,就成為一台筆記型電腦。在CES2012中,華碩更發表出結合手機,平板與筆記型電腦三合一的PadPhone,具備智慧手機外觀的PadPhone,放入具平板電腦外觀的觸控螢幕內,手機即搖身一變成為平板電腦,此平板電腦還可以再加裝鍵盤底座,再變身為筆記型電腦。

PCB與IC封裝的演進上,從1985年的DIP、1995年的QFP,到2000年後的BGA封裝,2005年的CSP(Chip Scale Package)、到2009年SIP系統級封裝,體積愈來愈小;而PCB從傳統2層板、4層走向HDI高密度電路板。像華碩Transformer Prime與UX21主機板,採用SIP以及HDI高密度電路板設計,做到面積僅兩張名片大小。

運算效能方面的改善,是隨著半導體製程技術的演進,促成了行動裝置高運算效能的不斷提升。

關鍵零組件與材料科技的進化 重塑超行動裝置的纖細新風貌

過去系統從CPU、北橋晶片與南橋晶片、追加GPU晶片或圖形顯示卡,隨後北橋晶片、GPU與CPU依序整合在一起。目前的CPU整合北橋晶片與GPU功能,整個系統僅需兩顆晶片;未來進入SoC時代,整個系統只要單一晶片。晶片封裝科技的演進,像多晶片構裝(MCP)與異質電路板的疊層封裝(Package on Package,PoP);LCD厚度則從13mm(CCFL背光)、7mm(LED),到2011年Ultrabook使用LED加Open Cell Assembly開放組裝製程,厚度壓到僅5.5mm。

儲存裝置則是從1983年3.5吋/25.4mm厚的硬碟,逐步演進到2009年2.5吋/7mm厚的硬碟,以及2011年興起的SSD模組(3.8mm厚);電池則是從傳統18650鋰電池(18mm直徑、65mm長),進化到鋰聚合物電池。機殼材質則從傳統塑膠機殼、金屬機殼、CNC一體成型金屬機殼,以及玻纖塑膠機殼。CPU散熱模組厚度從大於10mm,接近10mm到Ultrabook使用的5.5mm厚度CPU散熱模組,採用的連接線也改成FPC排線以減少厚度。經過以上這些模組╱零組件的改進,超行動裝置可以做到更薄、更輕,同時效能不打折。

展望數位匯流趨勢 提供愉悅體驗的產品與服務

以華碩Eee Pad Transformer Prime為例,機身厚度僅8.3mm、586克重,具備暖聲樂(Warm vocal)與平衡音調(Balance tone)的音效體驗,提供600nits高亮度、廣視角的SuperIPS面板提升觀賞體驗,內建800萬畫素、F2.4大光圈攝影鏡頭,搭配LED閃燈補光,提供連續對焦拍攝、FullHD解析度錄影並夜間清晰的攝錄影體驗,並具備待機50天的長效供電力。

隨著半導體製程的持續進化,顯示面板更薄、解析度更高並具備可撓性、高密度電池、太陽能電池,以及更薄、更高剛性的機殼等,這些關鍵零組件與技術上的進化,將進一步帶動數位裝置的尺寸與外觀的進化。

從桌上型電腦(Desktops)、筆記型電腦(Notebooks)後,分歧出如PDA、智慧手機到華碩PadPhone,小筆電(netbook)、平板電腦ransformer Pad)及Ultrabook,將來再進化到翻蓋觸控(Touch on Clamshell)。下一個引爆潮流的裝置會是什麼? 胡書賓認為在這波由PC/NB、Tablet以及Smartphone引爆的數位匯流中,華碩將以提供消費者的愉悅體驗為設計理念,不斷提供給消費者享受快樂體驗的產品與服務。
(本文提供英譯版本,請按此連結閱讀英譯版本內容)