手機影音功能不斷加持 Coprocessor大有可為

2005-02-23
根據IDC報告指出,在AP、Multimedia coprocessor,以及Camera coprocessor等三種手機coprocessor中,以AP市場規模最大。2003年AP市場產值超過4億美元,較2002年的1.88億美元大幅成長了116.5%。特別值得注意的是,AP市場呈現出高度集中的情形...
根據IDC報告指出,在AP、Multimedia coprocessor,以及Camera coprocessor等三種手機coprocessor中,以AP市場規模最大。2003年AP市場產值超過4億美元,較2002年的1.88億美元大幅成長了116.5%。特別值得注意的是,AP市場呈現出高度集中的情形,前三大業者合計囊括了九成左右的市場,而其他業者則分別僅佔2~3%左右市佔。  

市場規模次大的則是Camera coprocessor,2003年產值約為2.3億美元,年成長率高達202.1%;至於Multimedia coprocessor部分,由於投入發展的時間較晚,整體市場產值也相對較低,2003年約只有8,600萬美元左右。  

 

2004年可說是手機多媒體概念正式落實的一年。彩色手機出貨比重由2003年的15.2%大幅提昇至63.5%,出貨量達到4.03億支;緊隨而來的照相手機亦呈現倍數成長,2004年全球照相手機出貨量可望突破2億支的門檻,約佔整體手機市場比重三成左右。  

彩色手機的普及為手機多媒體化的開端,在產品趨勢上已由2003年的主流規格4,096色顯示,演進至2004年以65K色顯示為主流。2004年第四季起,首先是向來在手機產品規格領先全球的日韓業者,開始陸續於全球市場推出262K色顯示機種,包括Samsung、LG、Mitsubishi、Sharp外,尤以韓國二線業者Pantech和Innostream等最為積極;而台灣自有品牌業者為強化品牌形象、提昇產品差異性,以在眾多大廠與國外業者機種之中搶攻市場,也快速推出262K色機種因應,如ASUS J101、BenQ S700、DBTEL M9、Mitac 8390、OKWAP S762等。至於全球大廠部分,目前導入262K色顯示機種的速度較慢,反倒是百萬像素照相功能機種較為領先,不過Motorola(V3)及 SonyEricsson(P910i、S700i)等已開始加入262K色顯示的行列。預計至2005年,彩色手機出貨比重可達到75%以上,而 262K色顯示機種則將和65K色機種各佔有一席之地。  

至於照相手機,則可說是刺激手機多媒體化的最大功臣,除了出貨比重快速成長,在規格上亦有大幅提升。2004年30萬像素照相手機出貨比重,從2003年的49%大幅提昇至66%,躍然成為照相手機主流規格。而在手機大廠帶頭推動之下,2004年下半年起,百萬像素手機不再僅限於日韓市場機種,亦陸續見於全球市場,全球出貨比重則由2003年的11%提升至2004年的19%。預計2005年,照相手機出貨將逼近3億支,而百萬像素機種可快速滲透至中高階以上照相手機市場,30萬像素則將取代10萬像素,成為照相手機的基本配備規格。展望照相手機未來發展,筆者認為囿於手機用相機模組在尺寸和功能上皆有諸多限制,再加上手機產品必須通過一定程度的耐摔度測試,使得照相手機要如同數位相機般不斷提升像素數,不僅存在技術上的障礙,即便是技術障礙得以克服,在效果方面,3百萬像素以上照相手機亦難以與同等之數位相機匹敵。因此,照相手機像素的發展將以3百萬像素為上限,在功能上則將轉為強調影像處理編輯以及錄影功能,呈現出更多樣化的多媒體手機風貌。  

智慧型手機成2005年3G推手  

發展數年,一直被市場認為雷聲大、雨點小的智慧型手機,2004年第四季一如預期地呈現突破性的成長。首先是Motorola於第4季一口氣推出3支智慧型手機新機種—A780、MPx、MPx220,連同第三季的A768i、E680,2004年Motorola共計有5支智慧型手機上市。手機龍頭大廠 Nokia也不遑多讓,在2004年的Nokia Mobile Conference上強烈宣示2005年主打智慧型手機的訴求,並宣布2005年將推出超過20款以上的智慧型手機。根據Nokia統計,2004年全球智慧型手機出貨量為2,300萬支,而展望2005年,Nokia對於智慧型手機更是樂觀,預估2005年出貨量可望達到5,200萬支,2008年則將突破2億支的門檻,約佔整體手機市場四分之一。筆者認為,智慧型手機歷經各階段的產品發展與改良後,不僅在手機與零組件技術有大幅進步,亦呈現出多樣化且更貼近大眾市場的產品區隔,產品訴求與價格方面也一改過去標榜「高階」、「商務」、「菁英」等走向,對於智慧型手機市場規模的擴大將有明顯的助益。  

此外,智慧型手機在2005年將成為3G市場重要的推手。所謂的智慧型手機,最重要的優勢在於其open OS所帶來的眾多手機應用;而智慧型手機的興起,則隱含著用戶逐漸習慣在手機上做應用處理,也就是說,手機除了基本的voice service外,data service也開始受到青睞。以目前手機用戶的使用模式來看,語音通話仍佔大宗,3G的384Kbps傳輸速度可說是無用武之地;而當用戶習慣在手機上做各種應用處理後,隨之而來的傳輸速度需求將有助於刺激3G市場的正向循環。以3G發展領先的日本市場為例,NTT DoCoMo的3G機種FOMA系列已經開始陸續採用Symbian與Linux OS,顯示出智慧型手機與3G手機未來將有高度的關連性。  

多媒體、智慧型及3G手機 推動coprocessor市場發展三大趨勢  

前述提到,手機市場從2004年至2005年有兩大發展趨勢:一是由照相手機帶動的多媒體手機趨勢,二是智慧型手機及3G手機發展。不論是多媒體手機或智慧型手機,對於手機本身運算處理能力都必須提升,因此目前的多媒體手機和智慧型手機都會在原有的基頻處理器之外,再多增加額外的處理IC,也就是所謂的手機coprocessor,以因應日益增加的多媒體處理及運算處理要求。  

從手機產品的發展趨勢來看,早期的黑白顯示、純粹以語音通話為主的手機,所有運算處理僅需交給基頻晶片處理即可,而畫面顯示的部分也很簡單,則交由LCM 中的LCD Control IC負責。2003年彩色手機逐漸風行,在功能上則開始支援多和絃鈴聲、各種格式的圖檔顯示及MMS等,因此手機內部除了既有的基頻處理器之外,隨著附加功能的不同,增加了各種處理IC,包括melody IC、codec及各種accelerator等。  

2004年起照相手機市場快速成長,手機內建相機模組的比重大增,而相機影像處理的部分則多增加Camera ISP來負責。此後,照相手機的進階機種—多媒體手機逐漸成為市場焦點,在功能上除了延續照相手機的拍照及影像處理功能,更增加了錄影功能、各種影音檔案支援,甚至3D圖形加速功能。由於手機上的多媒體相關功能越來越受到重視,除了部分新興市場外,未來中高階手機新機種幾乎都會附加若干多媒體功能,因此晶片業者多半將前述各種獨立的多媒體處理IC,統一整合至Camera ISP中。  

至於在智慧型手機的部分,由於具有open OS可供用戶自由增添手機上的應用軟體,在概念上與PC的使用相似,因此在運算處理上的要求更是嚴格,必須在基頻之外,進一步增加所謂的AP (Application Processor)—由基頻負責手機通訊運作處理,而AP則負責作業系統和應用軟體運作處理。此外,由於智慧型手機目前開始朝向大眾市場發展,多媒體功能也不可欠缺,因此智慧型手機的AP中亦逐漸有整合前述多媒體處理IC的趨勢。  

依效能與應用類別劃分 手機coprocessor分為7類  

根據IDC定義,手機co-processor大致可分為7類,依效能由高至低依序為高階多媒體應用處理器(High-End Multimedia Application Processor)、整合基頻處理器(Integrated Baseband Processor)、OS應用處理器(OS Application Processor)、多媒體應用處理器(Multimedia Applications Processor)、多媒體協同處理器(Multimedia Coprocessor)、相機影像協同處理器(Camera Coprocessor)以及LCD Controller等。至於各種coprocessor的ASP則與其效能高低成正比,效能最高的High-End Multimedia AP約為13~25美元左右,而效能最低的Camera coprocessor則介於2~8美元之間。  

整體來說,這7類的手機coporcessor依其運算處理的效能速度、以及多媒體支援程度可簡單歸納為以下三種:首先是以運算處理效能為主的AP,包括 High-End Multimedia AP、Integrated Baseband Processor、OS AP以及Multimedia AP等,而多媒體支援功能多寡則依其高中低階與產品區隔各有不同。其次是著重於支援各種多媒體功能的所謂的Multimedia coprocessor(尤其以MPEG-4的支援最為重要),最後則是以支援相機影像處理為主的Camera Coprocessor。至於LCD Controller侷限於面板顯示處理,和手機多媒體處理關連性較小,故在此暫不討論。  

根據IDC報告指出,上述三種coprocessor以AP市場規模最大。2003年AP市場產值超過4億美元(包括PDA處理器),較2002年的 1.88億美元大幅成長了116.5%。特別值得注意的是,AP市場呈現出高度集中的情形,前三大業者包括市佔率65%的TI、市佔率18%的 Renesas和市佔率8%的Intel,合計囊括了9成左右的市場,而其他諸如Freescale、Philips、Samsung等業者則分別僅佔 2~3%左右市佔。這種高度集中的現象,主要來自於TI與手機業者Nokia等的穩固合作,包括Nokia 3650/6600/7650/N-Gage、Orange SPV、Moto MPx220以及DoCoMo FOMA系列機種皆採用TI OMAP系列產品,大幅提昇了TI在AP的市場主導地位。  

市場規模次大的則是Camera coprocessor,2003年產值約為2.3億美元,年成長率高達202.1%;前五大業者依序則為ST(18%)、ATI(13.4%)、NVIDIA(10.8%)、NEC(9%)以及Masushita(8.6%)。至於Multimedia coprocessor部分,由於投入發展的時間較晚,整體市場產值也相對較低,2003年約只有8,600萬美元左右;前三大業者則為ATI (35.8%)、NVIDIA(28.7%)以及Toshiba(16.%)等。  

AP最具發展潛力  

從手機業者產品開發的流程來看,如何選擇採用前述三大類手機coprocessor,首要的考量是手機產品類型屬於Smart Phone(open OS)或Feature Phone(Proprietary OS)?以智慧型手機而言,由於其open OS以及MMI必須架構在AP之上,因此會選擇採用AP作為手機coprocessor,至於會採用High-End Multimedia AP、OS AP或Multimedia AP,則取決於成本和產品區隔因素。以最高階的High-End Multimedia Applicatio Processor為例(如TI的OMAP 2xxx),不僅運算處理效能佳,多媒體支援能力也很完整,不過晶片價格也相對提昇,因此多半適用於功能最齊全、終端售價也最高的智慧型手機旗艦機種;而 OS AP與Multimedia AP則因應市場區隔,分別適用於商務區隔智慧型手機與多媒體訴求智慧型手機。至於AP中的Integrated Baseband processor一類,由於目前整合的基頻和AP仍無法直接互通作業,反而要透過外部電路傳送訊息指令,對手機處理效能上並無益處,因此手機業者目前較無採用意願。  

此外,智慧型手機open OS既然架構在AP之上,換言之,改變AP供應商就意味著OS及MMI必須重新架構。這對於手機業者而言,不僅是一大工程,更可能發生產品開發時程延宕的窘境,再加上更換AP所產生的諸般授權金成本等問題,因此手機業者和AP供應商的合作關係多半相當穩固,也顯示出既有的AP龍頭業者未來仍具有極大的優勢。  

至於Feature phone的部分,由於手機作業系統與MMI架構在原有的基頻處理器上,因此coprocessor的更換對產品的影響程度大幅降低;此外,一般而言,不論是Multimedia coprocessor或Camera coprocessor業者也都會提供良好的技術服務,來協助手機業者順利導入其晶片產品,故在技術上的障礙也相對減輕許多。對手機業者來說,到底要選擇 Camera coprocessor或Multimedia Coprocessor,成本與產品規劃就成了最大的考量。  

綜合前述所言,筆者認為,就長遠的發展來看,AP要比Multimedia coprocessor及Camera coprocessor更具發展潛力。首先必須提到,針對功能較為單純的Camera coprocessor來說,由於未來手機整合多樣化多媒體功能的比例將大幅提昇,再加上Camera coprocessor的競爭者眾,價格競爭十分激烈,因此即便Camera coprocessor短期來說仍有市場,但利潤將受到大幅壓縮,產品發展性又不如Multimedia coprocessor,因此未來恐將逐漸淡出手機coprocessor市場。  

至於在AP與Multimedia coprocessor之間,其一是存在著技術的進入障礙,因為AP業者整合多媒體功能的門檻較低,所以Multimedia coprocessor業者欲跨足microprocessor領域相對來說難度高,因此AP業者未來很有機會推出整合多媒體功能,以取代 Multimedia coprocessor的產品。其二是前述提到的手機業者和AP供應商合作關係穩固,變更AP供應商的意願極低,形成了AP業者最大的競爭優勢。最後則是未來智慧型手機這種open OS的概念,可望普及於3G手機之中,意即未來必須採用AP的機種將大幅成長。因此,筆者認為在未來的手機coprocessor競爭中,AP將勝出並成為市場主力,而既有的AP龍頭業者則最具有競爭優勢。  

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