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平板 / 變形NB應用熱 低功耗技術競相推出

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Ultrabook結合無線充電應用,初期將以整合Tx方案為主,以Ultrabook為行動裝置提供無線充電電力支援。Intel
Ultrabook結合無線充電應用,初期將以整合Tx方案為主,以Ultrabook為行動裝置提供無線充電電力支援。Intel

Ultrabook推出後,著實為低迷許久的常規筆電市場打了一劑強心針,但Ultrabook概念雖新,但實際上在功耗、功能性與產品差異上,一方面可以在常規筆電找到近似的產品,另一方面後面又有平板型產品追趕,Ultrabook亟需在性能與功耗表現與平板產品與常規筆電拉出技術差距...

針對平板設計產品在輕薄、省電各方面與Ultrabook產品直接競爭,新一代的平板產品Windows RT也與常規筆電在功能性越來越接近,為了進一步增加產品的競爭實力,與常規筆電與平板型產品拉開競爭差距,必須在Ultrabook的系統架構、處理器選用找尋新的設計突破點,避免產品功能應用趨近一致,影響Ultrabook產品市場開發速度。

無線充電技術將有機會導入Ultrabook產品,使用無線充電功能,為Ultrabook增加更多產品附加效益。Intel

無線充電技術將有機會導入Ultrabook產品,使用無線充電功能,為Ultrabook增加更多產品附加效益。Intel

高度整合SoC行動處理晶片,已經是面對高度薄化、低功耗應用的較佳選擇。AMD

高度整合SoC行動處理晶片,已經是面對高度薄化、低功耗應用的較佳選擇。AMD

22nm製程除可在SoC整合度更高,也可達到更低耗能的設計方向。Intel

22nm製程除可在SoC整合度更高,也可達到更低耗能的設計方向。Intel

針對輕薄設計方案推出的多核心Atom SoC解決方案,低功耗特性可令產品具30天超長時間待機。Intel

針對輕薄設計方案推出的多核心Atom SoC解決方案,低功耗特性可令產品具30天超長時間待機。Intel

早期Ultrabook產品與常規筆電差異小 銷量難以突破

目前Ultrabook產品由於使用的電算平台、架構,大多為沿用常規筆電的架構進行薄化開發,其功能性原本就與常規筆電的進階商用版本相當接近,加上電池續航力又無法與平板型ARM架構行動產品拉開差距,雖然Ultrabook已經將常規筆電的競爭戰場拉到極度薄化、電池續航力也至少達到4~6小時的高規等級,但實際上在推廣銷售上仍呈現腹背受敵窘境,銷量難以突破。

看準Ultrabook後勢發展,x86運算處理器大廠Intel與AMD也紛紛摩拳擦掌,準備在新一代Ultrabook產品更迭之際,推出更能彰顯Ultrabook特質的新應用平台與對應處理器,Intel與AMD不約而同以SoC(system on chip)概念積極整合現有針對Ultrabook需求所開發的解決方案,積極搶攻輕薄筆電的新應用市場版圖。

Intel新一代Ultrabook解決方案 利用SoC整合技術壓低功耗、提升性能

以Intel為例,針對Ultrabook產品應用需求推出更新製程支援產品,例如22nm Bay Trail的四核心SoC解決方案,在效能表現方面為前代產品2倍,同時新解決方案透過高度整合與電源管理改善方案,進而實現大幅降低處理器關鍵元件的功耗,同時也是因為高度整合的優勢,使電源管理機制可以在整合晶片內採最佳化改善設計,讓SoC整體功耗表現獲得極佳的改善效果。

以Bay Trail的四核心SoC解決方案 為例,從Intel釋出的訊息得知,整體功耗僅7W,而整合至終端產品設計可以因為處理器功耗極低,可簡省散熱鰭片的尺寸,甚至可以免除主動式散熱的風扇設計,讓Ultrabook產品可以滿足8mm厚度極度薄化機身的設計需求。

AMD APU積極發展4W以下功耗處理器解決方案

另外,AMD也沒閒著,面對Ultrabook產品熱潮,AMD針對旗下APU產品也進行研發代號Temash的超低功耗處理器開發,Temash本身是可針對Windows 8平板產品?變形筆電產品應用需求的超低功耗處理器,預計2013年第二季即可供貨,在二至三季應有對應使用Temash解決方案的Ultrabook產品推出。而AMD除了針對超低功耗產品應用推出Temash解決方案外,也針對較需要效能改善的Ultra-thin筆電產品規劃推出高效能、低耗電量的Kabini處理器解決方案。

即便在Temash、Kabini尚未能在市面上看到,但實際上AMD也已有自Brazos 2.0進化衍生的Hondo應用方案,Hondo基本上為採取40nm製程設計,整體運作功耗為4.5W,目前Hondo APU解決方案平台已可順利運行於Windows 8平板作業系統,而將在2013年第二季接替推出的Temash解決方案則會改用28nm製程,同時Temash解決方案也會搭配Jaguar新平台架構,建構功耗僅3.6W的應用平台。

可以想見,2013年各處理器大廠,在Ultrabook產品的考量是積極推出功耗4~5W以下的解決方案,以因應Ultrabook產品對於厚度的極度要求,而在透過新的運算平台架構與高度整合SoC設計架構,讓整體的系統功耗管理可以達到較以往常規筆電更優異的表現,甚至可以達到與ARM Base的平板型行動裝置功耗,能有一個拉近彼此功耗表現的競爭基礎,有了更強悍的產品續航力加上x86豐沛的軟硬體Eco System環境,屆時才能與搭載ARM架構的平板電腦大軍直接競爭,甚至在將常規筆電面對平板產品的市場挫敗,用新一代Ultrabook產品參與競爭。

節能熱潮下 Ultrabook產品也開始發展整合無線充電應用

另一個低功耗要求則不是在處理器核心與系統架構,而是筆電產品的電池子系統。以往常規筆電使用的鋰電池,為了增加產品的續航力,大多採取追加電池容量的方式改善設計,但往往這種作法就會使產品構型趨於增厚、增重,而在筆電產品進階至Ultrabook產品領域後,雖然有較低功耗的處理器與系統架構、再搭配功耗更低的SSD儲存子系統,可以讓Ultrabook產品僅使用約常規筆電五成(甚至更小)容量的鋰聚合物電池,就能達到超越常規筆電設計的電池續航力。

但實際上在料件成本持續壓縮方向下,使用者所應用的變壓器卻成為虛耗電能的元兇,現在的趨勢是將新一代無線充電解決方案導入Ultrabook產品應用中,透過無線充電應用附加功能,一方面讓Ultrabook產品更具賣相,同時也善用無線充電技術進而改善筆電的無用電力耗用問題。

例如,Intel與Integrated Device Technology(IDT)就預計在2013年將Ultrabook產品導入無線充電技術方案,以Intel與IDT構思的無線充電應用,其實就是看準行動商務人士的電子產品使用習慣而規劃,因為行動商務人士通常會攜帶筆記型電腦、智慧型手機、平板電腦等大量電子裝置,透過Ultrabook產品高度整合無線充電應用技術,使用者身邊的行動裝置也可以利用Ultrabook產品附帶的無線充電功能同時達到為身邊行動裝置無線充電的便捷設計,尤其透過Ultrabook產品可向智慧型手機、平板電腦直接無線充電的能力,讓使用者體驗無線充電技術的應用價值。

Ultrabook產品結合無線充電 可為行動裝置便捷充電

以Intel與IDT共同開發針對Ultrabook產品無線充電功能整合的解決方案,預計在2013年第二季推出市場,主要的設計方案會在Ultrabook產品中內置電磁共振無線充電應用方案,讓Ultrabook產品本身的內建電池的續存電力,也可透過電磁線圈以無線方式將電力傳送給使用者身邊的電子裝置進行充電,但必須注意目前無線充電技術雖可達到自由角度、多裝置同時充電設計,但實際上充電的電子產品仍須與無線充電平台的Tx傳輸方緊靠,才能達到較佳的能量無線傳遞效率,而在Ultrabook產品端如何設置無線充電Tx的使用方式,就成為Ultrabook產品整合無線充電技術的應用關鍵。

除了Intel與IDT外,其實目前無線充電技術發展市場也相當熱絡,現已有多個無線充電產業聯盟相繼產生,其中有由Qualcomm、Samsung、Powermat等業者合組的A4WP(Alliance for Wireless Power)外,另外還有Power Matters Alliance(PMA)、Wireless Power Consortium(WPC)等無線充電聯盟,其中PMA與WPC聯盟為採行電磁感應(inductive charging)技術為主,而 A4WP則以電磁諧振(resonance charging)技術為其技術核心,是眾發展無線充電技術中較不同之處。

但需注意的是,目前智慧型行動電話搭載的電池容量越來越高,平板電腦產品的電池容量更大,而筆記型電腦充電的電能必須達18~20W,而平板電腦充電也至少要10W電能,這對於無線充電平台也將形成較高的設計門檻。比較可能的發展是Ultrabook的無線充電應用初期僅為整合無線充電的Tx方案,以內建的電池與無線充電管理功能,讓Ultrabook可以透過無線方式無線傳送電力給用戶的其他行動運算設備,而發展可直接透過無線方式向Ultrabook充電的應用方案,可能會因為充電電能至少要18~20W,在安全性與技術成熟度問題上的實踐難度相對較高,讓整合成本墊高,進而影響Ultrabook的銷售動能。