攸關MID勝負 Moblin軟體平台扮要角

2009-02-25
自易網機首度問世後,能否打造輕巧之作業系統就一直是業界關注之焦點。而英特爾在耗費年餘推廣Moblin後,也將此波風潮吹向國內。對國內業者來說,若能順利掌握OSS與易網機、行動聯網裝置之技術關鍵,可望搶攻龐大商機。
近期在業界掀起一股旋風的行動聯網裝置(Mobile Internet Device, MID),泛指螢幕介於4~7吋之新一代可攜式上網裝置。儘管MID目前尚在測試市場接受度,但有趣的是,無論是x86或精簡指令集運算(RISC)陣營,不僅推動熱度不減,而且互相撈過界:x86個人電腦(PC)陣營擺明最終將決戰高階智慧型手機市場;RISC陣營則已直搗目前最熱門之易網機(Netbook)市場,雙方在MID市場則各自合縱連橫,並展現所擁有的優勢。而除去在硬體規格的競爭外,軟體平台也同樣扮演極為重要的角色,更左右未來市場發展。  

MID成長潛力不可忽視  

根據分析機構Allied Business Intelligence之預測,至2011年MID出貨量可望超過四千萬台(圖1),且其中又可再細分為通訊MID(35%)、娛樂MID(31%)、資訊/導航MID(28%)與生產力MID(6%)等。

資料來源: Allied Business Intelligence
圖1 2009~2011年MID市場預測

MID市場的驅動力主要來自小型行動裝置市場之成長,這些小型行動裝置主要包含手持式遊戲機、個人導航裝置(PND)、可攜式多媒體播放器(PMP)及高階智慧型手機等。其他相關市場成長預測數字如圖2。一般預料,若MID平台價格及性能具競爭力,將有可能將此一龐大市場需求轉化成實際出貨量。如預計2011年可望出貨將近四億台的小型行動裝置,MID在其中僅占10%而已,成長潛力旺盛。

資料來源: iSuppli, Strategy Analytics, IDC, Intel estimates
圖2 小型行動裝置市場之成長預測

看好MID之市場成長,無論是RISC業者如安謀國際(ARM)或是x86陣營,均有不少公司投入MID之研發與銷售。以x86陣營為例,採用英特爾凌動(Atom)處理器的國內外廠商(含設備商/服務商)如表1。

資料來源:作者整理(02/2009)
表1 一線大廠於各國推動MID之動作

事實上,MID之銷售管道,已開始結合電信服務商,如技嘉與國內中華電信合作、明基及仁寶分別攜手歐洲之義大利電信及法國電信,日本夏普(Sharp)則是找當地的PHS電信服務業者Willcom。預期MID與服務結合進行銷售服務,將是未來趨勢,也是測試MID市場水溫之重要管道。  

Moorestown年底粉墨登場  

由於Moorestown處理器平台的耗電量有了很大改進,因而英特爾內部人員對此相當有自信,並認為Moorestown已經可以與ARM處理器的耗電量相比。更重要的是,Moorestown平台可使支持語音應用成為可能,而通訊MID也能真正打入高階智慧型手機市場。  

與前一代Menlow相比,Moorestown待機耗電量為20毫瓦,不到Menlow(1.4瓦)的五十分之一;而在執行應用程式時,Moorestown的耗電量是Menlow的二分之一至四分之一,視應用程式性質而定(圖3)。

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註:Intel MID晶片問世順序為McCaslin、Menlow、Moorestown(MRST)
資料來源:英特爾

圖3 Moorestown與Menlow耗電量比較

據悉,Moorestown平台採用45奈米製程,強調省電功能與高度整合特性,它主要由一顆相當於中央處理器(CPU)加北橋的晶片(代號Lincroft)和一顆輸入/輸出(I/O)控制器(代號Langwell)組成,並且加入一顆含無線區域網路(WiFi)/全球微波存取互通介面(WiMAX)、藍牙(Bluetooth)、全球衛星定位系統(GPS)的無線晶片(代號Evans Peak),以及協力廠商(Third Party)的高速封包存取(HSPA)、如來自易利信(Ericsson)之3G行動電話模組和行動電視(Mobile TV)模組。最重要的是,該平台還整合入一顆來自於飛思卡爾(Freescale)、恩益禧(NEC)或Maxim等電源管理晶片,有效降低功耗。詳細的Moorestown硬體架構可參考圖4。

資料來源:英特爾
圖4 2009/2010年Moorestown硬體架構

由於Moorestown處理器的核心晶片Lincroft,配備有低功耗英特爾架構(Low Power Intel Architecture, LPIA)CPU核心、內置螢幕顯示控制以及記憶體控制器,同時視訊編碼/解碼引擎和繪圖引擎同樣也包含在硬體架構之內,再加上Moorestown繪圖引擎採用Mega Pixels Per Second(MPPS)技術,其視訊解碼可支援至1,080p。因此,在網路多媒體瀏灠方面,Moorestown MID將帶給使用者全新的完整網際網路(Full Internet)多媒體使用經驗。  

英特爾今年底將隆重推出各方矚目已久之Moorestown,這意味著基於Moorestown處理器的MID,性能會更強、體積會更小、耗電量會更低,最重要的是,MID的材料成本會更低。屆時通訊MID的螢幕尺寸(4吋)將逼近現在的智慧型手機(3.5吋),但功能會更為強大,使用者在網路上使用多媒體的滿意度將獲得大幅提升。  

軟體作業平台搭順風車  

在MID聲勢看漲之下,搭建於其中之作業系統(OS)等軟體平台,也同樣受到重視。近期尤以Moblin受到最多討論。  

Moblin是Mobile Linux之簡稱,歸為自由軟體平台,並由Moblin.org社群網站進行開發。Moblin乃由Linux分支Fedora所發展出來,並針對Atom(或Core 2)進行最佳化,以密切與英特爾Atom平台之易網機或MID緊密搭配運行。第一代Moblin只有規格,並無搭配相關軟體平台;但第二代(即Moblin v2),則已具備規格及軟體平台。根據Moblin.org資料,適合易網機使用的Moblin v2 Alpha版本,從今年1月起,已可自由下載供測試使用。  

近期針對Moblin v2 Alpha之主要測試項目包括Linux核心軟體2.6.29-rc2及其開機程序、程序間呼叫、安裝互動操作,Moblin之快速開機功能Fastboot、Moblin之網路連結軟體ConnMan、Moblin核心軟體元件,包含可產生3D圖形介面之Clutter及其開發工具,另Clutter所產生之UI如圖5所示。其他還包括Xserver 1.6(含DRI2)及新的Moblin Image Creator(MIC2)及其裝置工具等。

資料來源:Moblin.org
圖5 Clutter所產生之UI

從Moblin.org網頁上所列出的硬體支援來看,Moblin v2 Alpha可以安裝的易網機至少包含宏碁Aspire One、華碩Eee PC 901、微星Wind和戴爾(Dell)Mini等。簡潔的介面,加上6~7秒的快速開機、3D介面等全新功能,Moblin應可為使用者帶來全新且截然不同的感受。  

根據Moblin.org所釋出之訊息,適用於易網機之Moblin v2在今年4月就會升級至Beta版本,至於適用於MID之Moblin v2,則預計2010年才會推出。較晚問世的原因在於,英特爾主要應用在MID之殺手級晶片Moorestown,要到2009年底才會問世,這也是軟硬體平台時程互相配合之考量。  

Moblin扮演關鍵角色  

儘管Moorestown之行動運算晶片性能表現優異,但光有晶片,沒有軟體平台及應用服務解決方案,設備廠商及電信服務廠商很難針對各種不同用戶需求,快速且低成本地推出具差異化之MID產品及服務。在晶片產業中,整合完整應用軟體解決方案而成功大賣的案例不少,國內的聯發科手機晶片即是一個成功例子。  

英特爾當然了解其中關鍵,Moorestown晶片雖操之在己,但在晶片上執行的軟體(含核心及應用)就勢必須要合縱連橫。在PC的領域,微軟(Microsoft)是英特爾的策略夥伴,但在MID領域,Atom晶片(Menlow及Moorestown)無法執行微軟的Windows XP、Vista、甚至來勢洶洶的Windows 7,因而唯一能夠在Moorestown執行的只有Moblin。  

由此看出,Moorestown是英特爾在MID的殺手級晶片,Moblin又是Moorestown唯一經過晶片最佳化(Optimization)的嵌入式Linux軟體平台,Moblin在MID之關鍵性角色不言可喻。  

目前英特爾選擇的Moblin軟體策略是走自由軟體路線,英特爾內部由開放原始碼技術中心(Open Source Technology Center, OTC)負責Moblin平台全球策略聯盟及產業鏈的建立,但在Moblin軟體平台方面,英特爾只負責規格訂定,實際的軟體開發則交由自由軟體社群Moblin.org及作業系統廠商(OS Vendor, OSV)進行。  

Moblin.org開發的Moblin屬於自由軟體,在自由軟體的規範下,包含硬體設備及應用軟體在的廠商及個人均可免費下載Moblin進行軟硬體開發或測試,但這部分只是Moblin整體架構的開放部分(圖6),另外封閉部分,如:驅動程式、電話模組、無線模組、安全模組及各種差異化之應用程式,均需協力廠負責。

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資料來源:英特爾
圖6 Moblin v2 Moorestown MID軟體架構圖

因此,英特爾鼓勵OSV將其原本即是嵌入式Linux的作業系統,按照該公司所訂定之Moblin v2規格提供整體解決方案及進行差異化,如此一來,設備廠商即能更快速有保障地開發各式各樣MID產品。英特爾目前已有溫瑞爾(WindRiver)及Asianux兩家OSV在Moorestown上發展Moblin v2軟體平台,預計2009年底可搭配Moorestown晶片一起推出。  

Moblin軟體架構完整  

從圖6的架構圖即可看出,英特爾規畫的MID Moblin v2的軟體架構非常完整,淺灰色的屬開放原始碼,是Moblin.org所負責且共通的部分;深灰色的是封閉程式碼,是軟硬體協力廠商所負責及可進行差異化的部分。  

茲將Moblin.org所負責之共通部分進一步說明:在核心應用軟體部分,尚包含網路瀏覽器Mozilla、多媒體播放管理器、連絡中心(Contact Epicenter)、設定、公用程式等。至於人機介面架構,則採Clutter- based,並由硬體加速執行OpenGL的3D,含動畫/時間拉軸、3D呈現、事件處理、圖形小元件等。再看應用架構,為視窗及組合管理、媒體環境、元件插入(如Adobe AIR或Java)、內容管理等。最後是Linux OS,這裡特別強調快速開機(Moblin v2標準是10秒以內)及電源管理,含系統安全、系統事件處理、連線處理、沙箱處理(Sandboxing)等。  

總括來說,Moblin軟體平台之優點及特色包括電源政策管理,透過提供先進且涵蓋全系統(System-wide)之電源政策管理架構進行電源管理;最佳化之冷開機及關機時間,最佳化之暫停(Suspend)及恢復(Resume)時間,加快之系統反應時間;先進之人機介面支援,豐富之應用/人機介面架構(含3D/物理特性/特效),輸入方式含觸控、鍵盤與滑鼠等;可提供服務商所需之OMA-based裝置管理,Moblin標準核心含遠端應用軟體偍供(OTA-provisioning)及裝置管理;支援Gstreamer及Helix兩種多媒體框架(Multi Media Framework, MMF),提供更多彈性,方便設備廠商及作業系統廠商提供多媒體解決方案;完整之網路連線管理,含WiFi、藍牙、WiMAX、3G等,其中英特爾可提供無線網路模組,3G模組則由協力廠商提供。  

MEC有助打造MID軟體平台  

至於國內,經濟部在去年10月底,與英特爾就Moblin軟體平台進行技術合作,雙方並簽訂合作備忘錄(MOU)。2008年12月23日,經濟部技術處委託資策會網路多媒體研究所根據此一MOU成立Moblin技術發展中心(Moblin Enabling Center, MEC),並加速國內建立Moblin產業鏈,同時協助國內業者搶先爭取易網機及MID之全球市場大餅。  

MEC主要任務包括針對易網機與MID提供系統整合服務、Moblin驅動軟體開發技術支援、應用軟體移植及驗證技術支援以及3D人機介面開發、快速開機與省電技術支援等。

MEC之資源來自經濟部技術處督導之科技專案計畫,目前MEC已與國內易網機/MID廠商展開產品開發計畫,也開始與國內各種應用軟體廠商洽談如何將其軟體移植到Moblin v2平台,MEC在英特爾直接技術支援下,將全力整合國內應用軟體解決方案於Moblin與Atom之MID平台。  

隨著Moblin漸受矚目,MEC也將可為國內業者在Moblin平台開發更多具創意之差異化產品,並開創更多藍海市場。  

(本文作者為資策會網路多媒體研究所Moblin技術發展中心主任)  

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