為了迎接移動接收的到來,硅調諧器也逐漸興起,根據各大研調機構預測以及筆者市場搜尋,至2009年硅調諧器應用的量至少在1.1億以上,若以移動電視調諧器來看,2006~2010年CAGR為75.6%。
前言
早期人類在開車時大多只有音樂相伴(例如:FM、AM Radio),隨著科技的日新月異,現今人類在開車時不僅可以通過移動電視的技術接收數字電視收看,甚至在往后幾年內,手機電視世界也將被實現,然而手機電視的收視功能跟過去WLAN、GSM、甚至是藍牙不一樣,手機電視是以寬頻信號收進手機中,再通過調諧器選擇想要的頻道,實際上的運作比一般的RF transceiver復雜,甚至需要SAW來做鏡相濾波,但電子產品輕薄短小的趨勢,卻無法容忍裝有鐵殼如此大體積的Can調諧器。
因此為因應移動接收的到來,硅調諧器也逐漸興起,根據各大調研機構預測以及筆者市場搜尋,至2009年硅調諧器應用的量至少在1.1億以上,若以移動電視調諧器來看,2006~2010年CAGR為75.6%。以下就硅調諧器做整體市場預測與技術分析。
Replace CAN溺諧器的硅調諧器
傳統的用鐵殼兜離散元件以及調整線圈來作收視微調的稱為Can調諧器,Can調諧器的歷史相當久遠,從早期CRT無線模擬電視開始,即是整個Can調諧器的歷史,此產品領導廠商就是Philips跟Sharp。但是Can調諧器合計主自源元件將近130個,金屬鐵殼以及PCB板都是硬件成本負擔,現在一般均由中國廠商進行代工,臺灣地區市場產量最多的即是岡大以及奇景,僅少部分高單價小體積的微型Can調諧器,但需要4到6周的供應鏈時間,因此硅調諧器的出現解決相當多的問題,下面6個要點說明為何硅調諧器能夠取代長達30年的Can調諧器技術:
整合度
硅調諧器是將整個原來Can調諧器電路集成化,但由于有太多被動元件所組成,目前一個硅調諧器大約可以將震蕩源、Mixer、Filter、部分電阻電容整合,約可較一般Can調諧器節省8成的面積。
Multi-調諧器
目前數字電視常常強調子母畫面(PiP,PoP),但若兩個頻道其頻段不一樣的時候,硅調諧器可以用堆疊的方式并成一顆。
可靠度
傳統的Can調諧器不耐摔,更容易隨著時間元件結構性老化,但硅調諧器為IC結構并沒有這一問題。
供應效率從以前就一直困擾整個電視機廠商的供應鏈,每一個Can調諧器都需要人工調教,往往傳統電視機的供應鏈在制造與出貨時,瓶頸一直都卡在Can上,硅調諧器可以解決此一問題。
體積
硅調諧器將近是一般Can調諧器的十分之一,即使近期出的微型2CC Can調諧器,硅體積仍較小。
產品路線圖
整個產品線的Roadmap一直朝向硅走,以前NB內建TV Module都是用Can,但目前許多TV Module已經用硅,例如圓剛采用Xceieve的硅Solution,而目前DVB-H調諧器幾乎都是采用硅,未來Pocket TV也會漸漸用硅調諧器,現在連STB也逐漸采用硅調諧器。
硅調諧器主要市場
目前用在硅調諧器最廣泛的市場是在USBDongle,根據筆者統計,整體2006年USB Dongle市場在450萬顆,加計消費性NB內建模組,總計NB相關市場在1100萬顆的量,上圖即為整個USB Dongle的拆解圖,一般硅調諧器搭配一顆解調器,左下角一顆小型的x’TAL。
目前臺灣地區廠商的解決方案搭配不外乎用Microtune以及寬達的調諧器搭配詠發、Zarlink以及瑞昱的解調已經有整合USB2.0Phy版本,整體報價在3N4美元左右。
目前USB Dongle因為受中國大陸以及臺灣地區激烈競爭,整體市場報價甚者已到20美元,臺灣DTV Dongle領導廠商如宏想、富誠、微星、東雅電、廣實、中國,如Malata以及新科都有其產品。
(圖3)Philips公布最新的DVB-H解決方案,主要是應用在手機看電視上,名為BGT215,該裝置適用SiP方式將調諧器以及解碼器合在一起,體積約771.2mm3相當小,非常適合用在電視手機當中,尤其調諧器的功耗在150mW,以0.25微米BiCMOS制造、DieSize在5mm2,也就是每片Wafer可以切1570顆Die,若以Waferprice 1200美元,其成本大概在0.75美元左右。
整體而言,由于DVB-H其調諧器的難度不如DVB-T,因此困難的地方會是在DVB-H的解調性能,因此廠商預切入電視手機領域,調諧器與解調缺一不可,這也是為什么NXP、Siano、TI、Freescale都是同是擁有兩種產品的原因。
硅調諧器架構解析
若要談硅調諧器,Microtune可以說是該產業的代表,Microtune是目前在市場有量產DVB-H產品的公司,在2005年DVB-C領域市占率達34%,Cable產品占公司營收將近60%,Microtune到現在還是處于虧損的狀態,但是股價仍維持在5~6美元,可以想見市場對Microtune的認同度與期待。
Microtune有產品主要專注在STB市場以及PCTV市場,其接收頻率范圍從48MHz到860MHz,3.3V input,(圖4)為Microtune主力產品的電路圖。
任何調諧器技術主要的關鍵是在于如何通過升頻與降頻的方式,將頻道附近的雜訊以及不想要的鄰近頻道,用表面濾波器濾除。以為例,在天線接收之后經LNA放大,并收集信號進行升頻,同時藉由Mixer以及同步震蕩源,定住想要的頻率,再由內建Filter進行第一次的濾波,濾過之后再用第Mixer以及第二震蕩源同步降頻,再利用一顆外掛的鏡像抑制濾波器將鏡像雜訊濾除,最后調整至最終標準中頻,傳輸給解調,直接做解調變。
硅調諧器市場
根據In-Stat預測,In-Stat將收視端的元件分為調諧器及基帶端:
基帶端:BB端指解調器(解調變器),包含的功能區塊包括:解多功分流的Demux;類比轉成數字的ADC、以及處理正交分頻多工調變的(OFDM),上述的各種功能已經整合成一顆解調,由于解調屬于數字IC產品,跌價幅度較快,現在如DiBcom與詠發進展到0.13微米混訊制程,DiBcom預計明年90奈米產品會開始量產DVB-H的解調,In-Stat估計2010年產值可以到2億5000萬美元,2006~2010年CAGR為50.2%
射頻端R F指硅調諧器端整體的2006~2010年CAGR為75.6%,整體產值到2010年約2億4000萬美元,整體市場的量約1億顆。
整體而言,硅調諧器可以分為五個主力市場:
汽車
汽車的市場最難切入,除了傳統半導體廠商(Freescale、Philips、Renesas)靠著長年關系可以有接觸之外,單純的Fabless廠商很難有施力點,由于汽車需考量高速移動性的性能,好的汽車需要兩根以上的天線做Diversity的Comparison。但是在考量效能情形下,硅調諧器要取代傳統Can,短期內較難顯現。
手機
手機因為考量到體積與成本的問題,DVB-H的元件很多在這里都是用SiP方式做進手機中,且考量到藍牙、3G、WiFi干擾問題,因此手機仍有一定的門檻。
PC
NB領域是目前量最大的市場,但是當初為了推晉NB內建模組,當時的解決方案都是A+D,以至于目前仍以A+D方案為主流。
DTV Dongle
Dongle市場是所有應用端中最早轉用硅調諧器的產品,2000年初臺灣有幾款Mini Can的Dongle,但8CCMini Can價格不低(5~6美元),直到2004年硅調諧器才廣泛用在DTV Dongle。
STB&DTV
市場預估STB市場會是明年硅調諧器開始興盛的一年,現在有很多STB隨著LCD TV推出,也日益輕薄短小,如東碩推出的壁掛式STB,體積僅如手掌大。此外,LCD TV內建DTV調諧器,也開始成為必備功能。
根據筆者資料整理與估計,應用在便攜設備的DTV至2009年就有4000萬臺,2005~2009年CAGR就有151%,在NB端包含Dongle以及內建電視模組,其中2006年NB約650萬臺內建電視模組,其余Dongle約占400~450萬臺,隨著消費性NB突破整體NB五成以及DTV普及率攀升,加計NB每年兩成增加下,2009年約有4000萬臺的DTV需求,2005~2009年CAGR就有65%。
此外,STB內建硅調諧器可分成IC內嵌CAN以及板上調諧器兩種市場,初期預比重為9:1,但至2009年廠商可以克服信號干擾問題后,預估可以攀升到5:5,估計09年約有33百萬臺內嵌硅調諧器,預計2005~2009年CAGR為78.4%。
整體而言,2009年全球約有1.13個應用單位會使用硅調諧器,調諧器的跌幅每年約10~15%,至2009年整體產值約為l億8900萬美元。
結論與建議
硅調諧器仍有獨立生存的空間
以DVB-H的解決方案來看,幾乎都是以SiP方式顯現,主要的重點在于除了調諧器整合尚未完成以外,調諧器設身考量的問題太多,現在連板上調諧器其良率上都有困難,少了鐵殼后問題會更多,何況又要整合其他無源電路以及濾波器的問題要解決。
PCTV是目前硅調諧器主力市場
就目前市場而言,DTV的USB Dongle市場尚未起飛即已經陷入價格戰,筆者認為消費者的使用認知以及退貨率高居不下,是其經銷商不愿大力推廣之主因,經銷商不愿推廣與備貨,導致硅調諧器廠商出貨時無法掌控,惡性循環。但是相反,NB內建TV模組倒是穩建成長,全球一年的量大約650萬。NB內建模組OEM廠商首重收視穩定度與良率,一有閃失將會對NB廠商有重大退貨損失,因此不輕易汰換,所以其他Fabless廠商切入此一市場有一定的難度。
功耗
傳統的Can調諧器功耗在400mW以內,與目前市面上的750mW~lW之硅調諧器有一段差距,若未來DVB-H要興盛,估計解調+調諧器要壓到500mW以內才會符合移動電視的經濟效益,因此未來硅調諧器需要解決常務之急是在功耗上。
工藝壓力仍不大
調諧器早期即是用離散元件調出來的,因此與數字IC架構完全不同,即使目前有多種純CMOS 0.18微米版本的硅調諧器,因為無源電路占了整個晶圓的85%、數字電路只有15%,導致無法靠工藝有效縮減;此外離散元件還有20~30個要進行整合,為減少系統廠商成本,因此還要整合其他離散元件,以縮小PCB面積。
成本問題
價格壓力仍是考慮重點,Can調諧器的價格不見得比硅高,在考量收視靈敏度以及效能后,STB或是LCD TV廠商不見得會立即有替換Can調諧器的想法,此外用在Image Rejec-tion的表面濾波器,目前多還是外掛形式,表面濾波器單價約在0.2~0.3美元,成為離散元件中成本最高者,現在有許多廠商開始進行Image Filter的整合工作。
綜上所述,硅調諧器仍有許多好處,就如同過去RF元件在板子上有好幾顆,現在卻只有一個RF模式一樣的歷史演進,加上電子產品移動性的盛行,筆者估計未來2009年可以應用在硅調諧器約有1.13億個單位,若有些高檔NB、PCTV或STB需要不同頻段的PiP、PoP功能,其每個應用單位上甚至需要兩個調諧器作接收,因此實際上的數字可以估到1.13~1.4億左右。EEPW網站精彩內容摘錄
編輯觀點—產業評論 獨到觀點
印度半導體新政與日月光入侵的幾點思考
2月22日,印度政府公布了該國半導體產業投資獎勵方案框架:在印度經濟特區內投資的半導體企業,10年內可享受20%的成本優惠補助,并可享受其他一些獎勵政策。而對特區外的半導體企業,未來10年,印度將給予它們25%的成本優惠。政策適用對象還包括與半導體相關的項目,如納米、太陽能電池、顯示器產業等。印度政府也為此設定了投資額下限。其中,半導體產品制造項目約為5.68億美元,其他產品項目約為2.27億美元。對于半導體企業來說,印度此舉可謂誘人,而高額的投資限制自然把矛頭直指半導體制造這樣的航母級投資企業。在此之前,半導體制造的投資中心集中在中國,印度的舉動很明顯對中國的半導體制造投資是個強大的威脅。目前中國的半導體制造還停留在世界技術發展的末端,大量的產品基本定位在低端應用,而印度的政策所面對的正是這個龐大的市場。
軟件和設計人才、龐大的市場、低廉的成本加上優厚的政策,這是中國半導體制造領域曾經引以為豪的驕傲,但現在印度人也打出同樣的口號與中國競爭。如果我們不采取措施,要么提出更誘人的政策要么轉變自己的生產重點,中國在半導體制造領域的生存空間將面臨印度的強力挑戰。
總有些缺憾,太好了!春節前,本刊組織了一次“2006年度模擬,混合信號IC”評選。眾多廠商代表也來捧場。由于臨近春節,大家也一改平時新聞發布會上的嚴謹和高貴風格,談笑風生,暢所欲言,氣氛熱烈,同時也吐出了很多真心話。
一位公司經理的話發人深省:我們公司的模擬技術積累已達幾十年。就是把本公司所有的IC版圖都拿出來給一些企業抄,這些企業也做不出我們的產品來!這句話筆者的理解是,該公司的模擬技術積累深厚如浩瀚的海洋,而我們國家的IC設計與制造水平與先進公司的差距太遠了。這也是IC設計看起來起點低、容易實施,但我國IC設計仍然較弱的原因之一。
論壇精華—交流探討 共同進步 在此我首先感謝在我學習UCOS過程中提供不少幫助的網上的各位大哥大姐,沒有他們的支持和幫助,我很難這么快學會,甚至很可能在這煩躁的代碼學習過程中放棄
移植UCOS之前,你首先應該做好三件事:
1.弄懂UCOS,這是誰都知道的哦^_^
2.弄懂你想要移植到的硬件平臺
3.清楚你使用的編譯器是如何處理函數的局部變量和怎么樣處理函數間的參數傳遞
這里多廢話幾句第三點:在UCOS里面,所有函數都要求具有重入性(除了OSSTAR()外,只有這個函數我覺得是不需要的,它僅僅使用了一次);重人性是多任務的基礎,而所謂重入性從函數而言就是它的變量的保存問題,在中斷這個函數的執行時它使用的變量需要得到保存,以便返回后的執行是正確的,就我使用的編譯器而言,它通過堆棧傳遞函數參數,
重人性問題就很容易解決拉,在中斷任務時,它的參數已經在堆棧里面了,只要你保存好CPU寄存器和堆棧指針SP就好。