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得益于PMIC的功能渐强移动设备续航能力见增

发布时间:2020-07-21 17:40:38 阅读: 来源:屏蔽泵厂家

智慧型手机功能不断推陈出新,连带使得电源管理设计挑战日益加剧,因此半导体业者开发出可高度配置的电源管理晶片(PMIC),以降低新产品设计的变更幅度,同时利用三维(3D)封装技术提高异质功能整合度,进一步节省电路板空间及成本。

随着入门与高阶智慧型手机问市,消费者的选择更为多元,再加上平板电脑尺寸变小且售价降低,更刺激全球市场销售纪录迭创新高;2013年无疑将是行动运算市场重要的里程碑。同时,消费者希望能够在浏览更多的媒体内容时维持更长的电池续航力,故电源管理正迅速成为这个时代的焦点议题。

越来越多的预测说明2013年智慧型手机的全球出货量将首度超越传统手机。市场研究机构IDC预测智慧型手机的出货量将达九亿一千八百六十万支,占全球行动电话市场50.1%。无论是入门或高阶智慧型手机,全球售价均不断下降,也让消费者拥有更多元的选择,而且随着长程演进计划(LTE)网路优化的导入,使这些「万能的」装置对消费者而言更具吸引力。中国大陆在2012年取代美国成为全球智慧型手机出货量最高的国家,此外,在巴西及印度这样人口众多的国家中,快速增长的经济和不断兴起的中产阶级,亦带动相关需求的蓬勃发展。

平板电脑的前景也同样受到看好。2013年可能是平板电脑在美国的出货量首度超越笔记型电脑的1年。消费者对于这类型装置的需求永无止尽,而一般认为这种情况还会在全世界长期持续下去。IDC最近上调关于平板电脑在2013~2016年期间的出货量预测,显示全球平板电脑的销售量在2013年可以达到一亿九千零九万台。至2017年底,IDC预期平板电脑供应商的出货量将可超过三亿五千万台,同时更小型及更便宜的平板电脑也将快速成长。

可携式装置的复杂程度日益增加,高成效的电源管理方案便是极大的设计挑战(图1)。根据JD Powers所进行的2012年美国无线智慧型手机顾客满意度研究调查报告指出,对新智慧型手机的消费者而言,电池续航力不佳所造成的不满意程度远超过任何其他单一功能。且这个问题只会随着时间拖延愈长而愈严重,除非供应商愿意在电源管理策略上采取创新方式。

图1 新的行动装置功能需求逐渐提升电源管理性能的复杂度。

4G智慧型手机消耗大量的电池寿命来搜寻目前比3G讯号稀少的网路讯号,它们必须消耗更多的电量,解码在频谱中被传送的讯号。此外,消费者会更广泛地使用行动装置,包括聊天、传送简讯、发送电子邮件及浏览网页等,但是他们也希望能够观看更高解析度的视讯及卫星导航地图、能够与小孩进行双向视讯电话、玩更具临场感的游戏并串流音乐。同时,消费者还需要更明亮、更大,且具有更佳的触控功能,未来还得要有触觉反应功能的显示萤幕。每一项特性都会大量消耗电力,这也创造对高效能电源管理技术的需求。

电源管理仍是重大挑战

过去电源管理技术经常被整合在应用处理器之内。然而,随着电源效能优化重要性愈来愈高,且已成为一项技术挑战后,这种嵌在晶片上的方法就不再可行。

业界辅助电源管理积体电路(Companion Power Management Integrated Circuits, PMIC)是一颗高度可程式化的晶片(图2),能够支援单核心或是多核心应用处理器所要求的电压调整(Voltage Scaling)及功率输送排序(Power Delivery Sequencing)功能,同样的,在电话中的子系统,例如网路与连接性堆叠--3G、4G LTE、无线网路连接、蓝牙(Bluetooth)以及近距离无线通讯(NFC)、显示萤幕、高画素相机,以及更多的次系统皆为如此。

图2 电源管理正从应用处理器中独立出来成为一颗单独的PMIC。

为何要拥有和行动装置上的所有通讯、多媒体及周边处理电路高度整合在一起的辅助PMIC,其中有许多好理由。这颗PMIC必须能够负荷高达三十组不同的供应电源,提供给应用处理器与基频处理器的各个部

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