LTE設(shè)備耗電劇增，PMIC廠商轉(zhuǎn)向獨立式設(shè)計

LTE手機中的應用處理器將不再整合電源管理單元（PMU）。智慧型手機導入LTE技術(shù)后，雖可實現(xiàn)更快的聯(lián)網(wǎng)效能，卻也導致處理器耗電更為嚴重，因此手機制造商已開始改用獨立式且高整合度的電源管理晶片（PMIC），以達到更高的電源管理效率。

　　戴樂格亞洲區(qū)總經(jīng)理Christophe Chene

　　智慧型手機從低階到高階的機種選擇越來越多，加上平板電腦的尺寸和定價也不斷下降，讓全球終端裝置出貨量屢創(chuàng)新高。與此同時，消費者要在這些行動電子產(chǎn)品上使用越來越多的多媒體內(nèi)容，并期待電池續(xù)航力越來越長，因此電源管理對IC設(shè)計業(yè)者而言，顯然已成為極具挑戰(zhàn)的新課題。

　　盡管智慧型手機出貨量與日俱增，但如何為行動裝置提升電源管理效率，已成為各家業(yè)者共同面臨的設(shè)計挑戰(zhàn)。根據(jù)2012年美國無線智慧型手機消費者滿意度調(diào)查報告顯示，電池壽命太短是智慧型手機使用者最常抱怨的問題，要解決此一問題，設(shè)備制造商就必須以更創(chuàng)新的技術(shù)來規(guī)畫電源管理。

　　事實上，造成行動裝置電源消耗愈來愈快的主要原因除手機功能愈來愈多外，長程演進計劃（LTE）技術(shù)逐漸普及也是主要原因之一。

　　隨著4G日益普及，消費者使用智慧型手機與平板電腦的方式也正慢慢改變，一方面會增加使用這些產(chǎn)品的時間，一方面會讓產(chǎn)品執(zhí)行更多功率密集的動作，LTE會提供相當快的資料下載速度，所以行動裝置的電力消耗也同樣快速。

　　設(shè)備制造商要控制電池壽命，就必須控制功耗，要控制功耗就必須控制好主處理器的效能；同樣的環(huán)環(huán)相扣，支援LTE的手機都須采用高效能的多核心應用處理器，這些處理器都使用奈米制程，所以要開發(fā)4G產(chǎn)品，IC設(shè)計業(yè)者勢必將電源管理功能從晶片中獨立出來重新設(shè)計，而這樣的創(chuàng)新設(shè)計則須有許多技術(shù)挑戰(zhàn)須一一克服。

　　LTE傳輸功率過高 電源管理設(shè)計難度加劇

　　在支援LTE的手機和平板電腦中，電力被快速消耗的因素有四大項。首先是當用戶不使用行動網(wǎng)路時，并不能像關(guān)閉螢幕一樣把行動網(wǎng)路關(guān)掉。手機須時常偵測無線電波，也要時常決定和哪個基地臺連接才會有最好的效果，因此每一次的偵測掃描都會消耗電力，且手機能使用的網(wǎng)路越多，須執(zhí)行的掃描就越多。

　　其次，處理器工作量與日俱增也是快速消耗行動裝置電力的主因。上網(wǎng)吃到飽的高速數(shù)據(jù)傳輸資費，已改變消費者使用行動設(shè)備的方式。行動電話的通話量雖然維持穩(wěn)定，但其實消費者對手機的使用越趨頻繁，例如用手機來瀏覽網(wǎng)際網(wǎng)路、查看社群網(wǎng)站、玩游戲、聽音樂，而在這些應用所花費的時間早已多于通話功能，進而造成電力快速消耗。

　　第三，數(shù)據(jù)傳輸速度的提升也同樣會造成電力快速下降。根據(jù)測試顯示，LTE的效率在傳輸較大量的數(shù)據(jù)時會比較高。但是，這些測試同時也指出在使用Android Netflix應用程式上傳或下載一部電影時，LTE的耗電較3G為高（LTE是每小時38.2%；3G是每小時33.1%）。這是為了要控制體驗品質(zhì)，也就是使用不同的位元速率上傳或下載音訊和視訊，以配合聯(lián)網(wǎng)速度并消除緩沖。雖然測試人員并未證實此理論，但是Netflix的桌上型應用程式在更高聯(lián)網(wǎng)速度下的確能傳輸更多的資料，這在整個產(chǎn)業(yè)中都是很常見的現(xiàn)象。顯見LTE網(wǎng)路增加傳輸速率，會對LTE數(shù)據(jù)機，以及行動電話和平板電腦的處理造成負擔，進而導致耗電較3G多。

　　最后，復雜的封包也會使處理器在工作時耗電量大幅增加。在改善數(shù)據(jù)傳輸速度的過程中，射頻（RF）工程師必須增加波形的復雜度，才能把更多的位元編碼傳送至電波中。LTE使用64-state正交幅度調(diào)變（QAM）及正交頻分復用（OFDM）技術(shù)。但是速度越快，頻譜效率越高的網(wǎng)路，就須越強大的運算能力來做訊號解碼，而處理器工作的增加就會讓耗電量大幅增加。

　　提升行動裝置電池續(xù)航力 新一代電源管理IC鋒芒畢露