功率管理需求多樣化

　　智慧型手機(jī)在全世界廣為采用，市場(chǎng)也呈現(xiàn)多樣化面貌。為提供消費(fèi)者更多機(jī)種選擇，供應(yīng)商逐漸從高階市場(chǎng)擴(kuò)展至入門市場(chǎng)，但他們面臨極大的壓力，必須每隔6？9個(gè)月就推出新機(jī)種，以因應(yīng)消費(fèi)者對(duì)于「最新及最佳功能」的需求與同業(yè)競(jìng)爭(zhēng)，此時(shí)智慧型手機(jī)平臺(tái)設(shè)計(jì)方法就變得愈來愈重要。而新的平臺(tái)策略可以讓他們管理這些流程并降低成本。

　　業(yè)界也觀察到一波智慧型手機(jī)供應(yīng)商與SoC業(yè)者攜手合作布局市場(chǎng)的趨勢(shì)。這些SoC業(yè)者能夠提供原始設(shè)備制造商（OEM）完整的參考平臺(tái)架構(gòu)，藉此協(xié)助加速產(chǎn)品上市時(shí)程及降低開發(fā)風(fēng)險(xiǎn)。當(dāng)然，對(duì)于OEM很重要的一點(diǎn)，在于是否有能力量身訂制平臺(tái)，針對(duì)市場(chǎng)需求開發(fā)差異化產(chǎn)品。

　　業(yè)界推出一顆可高度配置的PMIC，能讓供應(yīng)商在設(shè)計(jì)智慧型手機(jī)的平臺(tái)，以及在整個(gè)產(chǎn)品的生命周期中針對(duì)不同市場(chǎng)需求推出多款機(jī)種與設(shè)計(jì)時(shí)，能夠更加具有彈性。在研發(fā)流程中，當(dāng)額外的功能被增添至智慧型手機(jī)平臺(tái)上時(shí)，它能在電路板設(shè)計(jì)中支援后期變更。這也有助于降低PMIC庫(kù)存，并滿足消費(fèi)性電子市場(chǎng)對(duì)于數(shù)量彈性的需求。對(duì)于新手機(jī)供應(yīng)商而言，這種與SoC供應(yīng)商合作而享有的量身訂制特性，可形成巨大的優(yōu)勢(shì)。

　　PMIC協(xié)調(diào)多核心裝置流程

　　現(xiàn)今絕大多數(shù)的智慧型手機(jī)采用單核及雙核的系統(tǒng)單晶片，高階產(chǎn)品則有少許的四核心機(jī)種，平板電腦市場(chǎng)大多亦是如此。不過，較大的功率需求（被動(dòng)式冷卻裝置需4瓦（W），具有風(fēng)扇的系統(tǒng)則需求7？8瓦，相比之下，智慧型手機(jī)則僅需1瓦左右）意味著處理器將朝向更高核心數(shù)發(fā)展。

　　有些人對(duì)于多核心行動(dòng)運(yùn)算裝置的需求產(chǎn)生質(zhì)疑。這的確是實(shí)情，今日市場(chǎng)上銷售的個(gè)人電腦大多有著雙核心中央處理器（CPU），因?yàn)榇蠖鄶?shù)軟體應(yīng)用程式僅有著單一執(zhí)行緒而不是多重執(zhí)行緒，因此無法在多核心中運(yùn)作，供行動(dòng)裝置所用的軟體甚至更不適合于多執(zhí)行緒。

　　盡管如此，來自于多核心裝置的功率優(yōu)勢(shì)卻相當(dāng)顯著。多核心裝置將簡(jiǎn)單的任務(wù)指派給一顆核心，同時(shí)將更復(fù)雜的任務(wù)、需要較多功率的任務(wù)導(dǎo)向其他的核心。每一個(gè)四核心或是八核心的應(yīng)用處理器必須以特定的順序從休眠狀態(tài)中啟動(dòng)以及關(guān)機(jī)。PMIC扮演著如同系統(tǒng)傳導(dǎo)者的角色，告知每一個(gè)基頻或是應(yīng)用處理器裝置中的個(gè)別電路方塊，何時(shí)須被喚醒以及何時(shí)必須進(jìn)入休眠狀態(tài)以節(jié)省能量。大多數(shù)的工作負(fù)載依然是單一執(zhí)行緒，并且需要在高頻下運(yùn)作，所以系統(tǒng)單晶片必須能夠有效率的提供總處理能力及單核心效能。

　　安謀國(guó)際（ARM）標(biāo)示為big.LITTLE的異構(gòu)核心，將一個(gè)小型但高效的核心與較大且較復(fù)雜的核心搭配在一起，并且可以在兩者之間切換。行動(dòng)裝置必須要透過高效的電源管理解決方案降低切換所造成的功率損耗。簡(jiǎn)而言之，若每一個(gè)電路方塊都要同時(shí)處在高效能模式，則將無法具備足夠的功率或散熱能力。當(dāng)執(zhí)行一款高度真實(shí)感及具互動(dòng)性的游戲時(shí)，顯示螢?zāi)慌c圖形處理器（GPU）將會(huì)使用大部分的功率；這時(shí)CPU必須降低頻率與電壓，以便于提供最佳整體效能。假如這時(shí)也出現(xiàn)明顯的無線數(shù)據(jù)流量時(shí)，一切將變得更為復(fù)雜。最終的結(jié)果就是，必須要有一顆先進(jìn)的PMIC來處理這些流程的切換。

　　LTE與功率效能挑戰(zhàn)

　　LTE智慧型手機(jī)也帶來功率效能上的挑戰(zhàn)?，F(xiàn)今的數(shù)位模組技術(shù)可以將更多的資料位元壓縮至每一個(gè)射頻（RF）頻道，其結(jié)果是造成更為復(fù)雜的波形，同時(shí)有著較高的波峰因素（Crest Factor），波峰因素是指波峰相對(duì)于平均功率比值（Peak-to -average-power-ratio， PAPR）。

　　LTE訊號(hào)有著非常高的波峰因素（一般而言是7.5？8dB PAPR），導(dǎo)致發(fā)射器必須具有較高的峰值功率需求。傳統(tǒng)的固定電壓功率放大器（PA）在處于發(fā)射波形的波峰時(shí)，且處于壓縮狀態(tài)下時(shí)，具有極佳的能源效率。假如設(shè)計(jì)工程師傾向于使用可以逐漸增加的較大型供應(yīng)電壓功率放大器時(shí)，許多的能量將被浪費(fèi)掉，同時(shí)在下次電池充電之前，LTE裝置的可利用時(shí)間可能會(huì)降低到1個(gè)小時(shí)之內(nèi)。

　　為將功率效能最佳化，必須使用兩顆輔助PMIC管理智慧型手機(jī)上較為復(fù)雜的電壓與電流需求。封包追蹤（Envelope Tracking）也是一項(xiàng)新興且有潛力的