影音串流已成為大勢所趨,無論數位家庭或是行動裝置皆須具備影像傳輸的功能,而有線與無線技術的搭配,將可打造無縫影音傳輸的網路環境,因而今年Computex中,包括Wi-Fi、PLC與傳輸介面廠商紛紛展出相關產品與應用。
影像傳輸已成為數位家庭及行動裝置必備的功能,為打造無縫的影像傳輸環境,無線區域網路(Wi-Fi)與有線傳輸技術方案供應商,於今年台北國際電腦展(Computex)中,紛紛推出最新產品,如Wi-Fi廠商發表5GHz與2.4GHz頻段的雙模晶片;家用電力線網路聯盟(HomePlug Powerline Alliance, HPA)則祭出結合Wi-Fi的規格,以期可分食市場大餅。另外,高速傳輸介面也成功進駐手機等行動裝置市場。
5/60GHz Wi-Fi技術崛起
2.4GHz頻段擁擠,且傳輸速率已達極限的狀況下,Wi-Fi聯盟(Wi-Fi Alliance)開始尋找新的可用頻段,5GHz與結合60GHz超高頻技術,可大舉提升Wi-Fi現有的傳輸速率,因此成為Wi-Fi聯盟的新技術選擇,除了已制定相關規範外,Wi-Fi業者也開始推出產品。
整合Wi-Fi Direct/BT 4.0 博通推新Combo方案
為協助原始設備製造商(OEM)拓展新的市場商機,博通(Broadcom)結合Wi-Fi Direct與最新藍牙(Bluetooth)4.0連結技術,推出新一代BCM43142 InConcert組合(Combo)晶片,並支援包括下一代Windows與Android等作業系統,可為個人電腦、筆記型電腦、小筆電提供更創新的無線連結功能。
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圖1 博通行動無線事業群無線個人區域網路事業部副總裁暨總經理Craig Ochikubo表示,新組合晶片還可支援SmartAudio功能,可提高VoIP通話時的音訊品質。 |
博通行動無線事業群無線個人區域網路事業部副總裁暨總經理Craig Ochikubo(圖1)表示,在個人電腦產業中,Wi-Fi與藍牙被內建的比例幾乎已是百分之百,為開發更多應用市場,藍牙與Wi-Fi新規格不斷演進,並藉由最高速的藍牙4.0與藍牙低功耗(BLE),以及Wi-Fi Direct等標準發展更多應用,因此博通遂推出支援IEEE 802.11n、Wi-Fi Direct、藍牙3.0與4.0、BLE、InConcert及SmartAudio的高整合晶片BCM43142。
BCM43142單晶片是博通首款40奈米Wi-Fi加藍牙組合晶片,適用於筆記型電腦與小筆電。相較於該公司自2008年上市的前一代InConcert個人電腦組合晶片,新方案不僅可降低40%耗電量,在共存方面也獲得改善,再加上整合度極高,能大幅減少使用空間,降低物料清單成本,相當符合製造商對經濟效益、體積小、效能高的要求。
Ochikubo進一步指出,透過藍牙4.0與Wi-Fi Direct技術,除可讓筆記型電腦透過與手機間距離的改變,達到鎖定或開啟,提供個人電腦更進一步且便利的安全防護機制外,不同的電腦也可以利用Wi-Fi Direct彼此配對連線,分享影音資訊。不僅如此,Wi-Fi熱點所蒐集的相關資料,也可提升室內定位的精準度,彌補現有全球衛星定位系統(GPS)的不足。
此外,博通InConcert Maestro應用程式設計介面(API)架構亦扮演重要角色。Ochikubo表示,Maestro API可讓所有Wi-Fi、藍牙規格從最底層的驅動程式開始架構,業者僅須針對最上層的應用程式與使用者介面進行開發,毋須擔心技術間無法有效運作等問題,可加快產品設計時程。
Silicon Image力拱Wireless HD
60GHz頻段的高傳輸速率,可毋須壓縮影像資料,即可進行傳輸,因此除了Wi-Fi廠商的青睞外,專注於影像傳輸技術的美商晶鐌(Silicon Image)也藉由購併SiBEAM,取得60GHz技術發展能量,進而推展Wireless HD技術。
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圖2 美商晶鐌市場行銷總監Robert Frizzell表示,相較於其他60GHz晶片商的產品時程,美商晶鐌的產品已推出第三代,且已有廠商進行產品設計。 |
美商晶鐌市場行銷總監Robert Frizzell(圖2)表示,收購SiBEAM後,目前該公司已推出第三代60GHz相關產品,並改善功耗、價格與尺寸等問題,更重要的是,可分擔裝置中央處理器(CPU)的工作負擔,並支援3D、高畫質影像傳輸,適用於目前市場正熱的平板裝置(Tablet Device),以及筆記型電腦、家庭劇院、藍光播放器、機上盒(STB)、數位電視與投影機等市場。隨著技術不斷的演進與了解各應用市場的需求後,美商晶鐌SiI6321已解決功耗與性價比問題,該公司甚至自行設計天線,在在都是為了推展Wireless HD的市場範疇,提供消費者更好的影音觀賞品質。
針對Wireless HD是否影響現有高畫質多媒體介面(HDMI)市場,Frizzell指出,Wireless HD將可與HDMI相輔相成,不可諱言,為簡化家中影音娛樂裝置的配線,消費者無不追求無線技術,但無線技術傳輸距離畢竟有限,再加上越高傳輸速率的技術,傳輸距離相對會較短,而HDMI除可支援充電功能,也毋須擔心訊號干擾的問題,因此HDMI仍將存在於電視機市場,與Wireless HD互相搭配,架構最完整的影音串流網路。
市場需求未明 60GHz發展考驗重重
近期,Wi-Fi相關晶片供應商為增加傳輸速率,以及避開已過於擁擠的2.4GHz頻段,紛紛將目光放到5GHz與60GHz兩個頻段,並陸續推出新產品,不過就目前發展情形來看,5GHz明顯獲得較多業者支持,相關解決方案也較多,反觀60GHz的晶片雖已逐步問世,但廠商觀望的味道仍相對較濃。
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圖3 RFaxis產品策劃總監錢永喜,看準5GHz Wi-Fi技術的市場前景,RFaxis已推出支援雙模Wi-Fi晶片的PA產品,至於60GHz相關產品,則仍在觀望。 |
致力以互補式金屬氧化物半導體(CMOS)技術開發Wi-Fi等無線功率放大器(PA)的RFaxis產品策劃總監錢永喜(圖3)分析,Wi-Fi市場最初由個人電腦(PC)帶起,現階段智慧型手機與平板裝置接續Wi-Fi成長力道,而為使這些裝置可無縫傳輸高畫質(HD)影像資料,更高傳輸速率的5GHz頻段開始成為Wi-Fi新的目標,因此Wi-Fi廠商也紛紛推出雙模產品,以應付目前越來越高的傳輸速率需求。雖然,60GHz無線技術的傳輸速率更高,可傳輸毋須壓縮的影音資料,但5GHz Wi-Fi透過多重輸入多重輸出(MIMO)技術亦可達到1Gbit/s的傳輸速率,況且802.11n已是既有技術,廠商不須花費太大精力即可推出雙模產品,預期5GHz將成為未來Wi-Fi技術主流。
事實上,觀察今年Computex各家Wi-Fi大廠在5GHz與60GHz的布局情形,亦可看出端倪。目前除Qualcomm Atheros,夥同海華科技與Wilocity共同展示支援60GHz的三頻模組,以及美商晶鐌藉購併SiBEAM跨足60GHz發展並力推Wireless HD方案外,並未見其他業者推出60GHz相關產品。
據了解,博通雖已開始進行60GHz產品研發,不過由於該公司係以現有人力自行投入,未與60GHz廠商策略合作,因此短時間內仍將聚焦2.4GHz與5GHz雙模晶片及Wi-Fi Direct的相關發展。而雷凌則於Computex上展出支援下世代Wireless Display技術的無線接收器,以及透過Wi-Fi傳輸的三維(3D)藍光DVD播放器。
由於60GHz技術門檻相當高,因此專注於60GHz頻段技術的業者屈指可數,其中,Wilocity為Qualcomm Atheros所投資,其他Wi-Fi業者較難取得合作關係;而SiBEAM又被美商晶鐌購併,讓市場上60GHz的發展更趨集中。錢永喜表示,這種狀況下,Wi-Fi商若要進軍60GHz領域,相對須投入較大資源,但目前60GHz市場規模未起,未來能否順利回收亦不明朗,讓相關廠商對於60GHz市場發展望之卻步。
不過,為進一步做大60GHz Wireless HD市場,Frizzell透露,未來該公司不排除與Wi-Fi晶片業者合作,共同開發新一代產品。
打造後端高速傳輸網路 有線技術功不可沒
居家環境中,無線技術扮演各種裝置無縫連接的角色,但仍有死角的問題,以及Wi-Fi傳輸距離仍有限,連接後端伺服器仍須有線技術的協助,才能打造完整的網路環境,因此促使電力線與光纖的崛起。
結合Wi-Fi HomePlug打造家用無縫連接環境
有鑑於目前居家環境中,Wi-Fi已成為主流聯網技術,不過礙於無線技術訊號將面臨住家死角,導致訊號不佳的問題,因此HPA結合Wi-Fi技術,解決上述問題,提供真正無縫連結的家用網路環境。
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圖4 家用電力線網路聯盟主席Rob Ranck(左)指出,美國加電聯盟將導入HomePlug Green PHY規格。右為Qualcomm Atheros網路事業群行銷部副總裁Todd D. Antes |
家用電力線網路聯盟主席Rob Ranck(圖4左)表示,電力線獲消費者青睞的原因在於,數位家庭中所有的裝置皆須聯網,在這些產品未內建無線網路技術的狀況下,可利用家中現有的電力線,使裝置具備聯網功能,也毋須鋪設網路線。而結合Wi-Fi技術,可在家中插座安置一個無線網路分享器,將電力線的頻寬從有線轉化為無線訊號,讓Wi-Fi頻寬也可達Gbit等級。另外,HPA也積極制定新一代電力線規格—HomePlug AV2,以滿足未來3D、高畫質影像傳輸的需求。
此外,共同參與辦公室協同充電介面(Coordination Office Charging Interface)計畫的五家德國汽車製造商,包括奧迪、BMW、戴姆勒、保時捷及福斯,經過密集的案例研究與測試之後,決定支持HomePlug的IEEE 1901組合的Green PHY(GP),做為電動車的充電介面技術。此外,HomePlug已邀請上述汽車製造商參與HomePlug Green PHY認證計畫的制定工作,而家用電力線網路聯盟則擔任IEEE 1901的驗證與認證機構,並負責管理最大型的電力線網路產品的相容性與互通性認證計畫。
三網合一挹注動能 EPON前景可期
為使語音、視訊與數據整合的三網合一服務能順利推行,全球各地的電信業者無不積極投注許多資源布建骨幹網路,其中,又以乙太光纖被動網路(EPON)的發展最被看好,尤其廣受亞洲地區電信業者青睞。
為彌補逐年衰退的語音與有線網路服務營收,電信業者開始布局三網合一服務,中國大陸更提出四網合一服務的口號,以期可增加營收,而為提供消費者最佳的服務使用經驗,大多數電信業者已選擇採用光纖技術作為主要傳輸網路。
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圖5 博通基礎架構暨網路事業群網路交換器資深產品經理Sanjay Kumar表示,中國大陸積極推展EPON,使該地區成為全球或亞太地區重要EPON市場。 |
博通(Broadcom)基礎架構暨網路事業群網路交換器資深產品經理Sanjay Kumar(圖5)表示,電信業者導入光纖進行後端網通架構已成大勢所趨,歐美大多採用千兆位元被動式光纖網路(GPON),但在亞洲地區,如中國電信、中國移動、中華電信、馬來西亞電信與NTT DoCoMo皆採用EPON,而隨著電信業者陸續建置EPON,除將進一步推升光纖滲透率外,也可提升用戶對乙太網路與有線區域網路(LAN)連線的需求,亦即提高最後一哩技術採用乙太網路的機會。
在電信業者大力推動下,有線寬頻技術亦持續成長。根據MIIT、CNNIC與BD Research的統計資料預測,未來5年寬頻技術的年複合成長率為15%,其中,中國大陸為全球寬頻技術增長最快的地區。
Kumar並援引Infonetics資料說明EPON在亞洲市場的成長趨勢,他表示,2009~2015年,EPON為亞洲地區有線寬頻技術主流,同時期雖然GPON也持續成長,但EPON成長速度更甚一籌;反觀歐美市場才是GPON主要的發展區域。
至於GPON與EPON的市場競合關係,Kumar指出,由於技術的差異性,因此GPON與EPON各有不同的發揮空間,GPON適用於單家庭單元(SFU);而EPON則適合為集合住宅(MDU)的三合一服務提供高速連線。
瞄準EPON市場,博通繼2011年1月推出10G EPON解決方案後,再度發表具備高整合度特性的1G EPON系統單晶片(SoC)。Kumar解釋,目前10G EPON市場才剛起飛,相關應用未全面開發,而1G EPON普及度較高,再加上中國大陸1G EPON布建風潮正興,因而在10G EPON推出後,隨即發布1G方案。
影像傳輸介面搶攻高速互連市場
目前行動裝置須處理的影像串流資料越來越多,若要進一步與數位家庭連結,亦得透過傳輸介面或是無線網路技術,看準此趨勢,HDMI、DisplayPort與第三代通用序列匯流排(USB 3.0)等介面紛紛瞄準可攜式行動裝置市場。
英特爾/超微背書 DisplayPort笑傲PC市場
DisplayPort可望成為未來個人電腦最主要的顯示訊號傳輸介面,尤其在英特爾(Intel)與超微(AMD)雙雙宣布將於2013年推出整合DisplayPort(DP)技術的晶片組方案後,勢將加速既有視訊圖形陣列(VGA)與低壓差分訊號(LVDS)技術的淘汰,讓DisplayPort在個人電腦的占有率更加穩固。
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圖6 譜瑞高級市場行銷總監Craig Wiley表示,iDP與eDP規格可支援3D影像,因而能獲得電視機與顯示器製造商青睞。 |
譜瑞(Parade)高級市場行銷總監Craig Wiley(圖6)表示,DisplayPort相關發展業者一直期待該技術可獲得中央處理器(CPU)大廠的支持,在英特爾與超微支援DisplayPort技術,並確定汰換VGA與LVDS後,未來DisplayPort的發展將可更加穩健。
事實上,超微自2008年即開始於中央處理器(CPU)中內建DisplayPort,由於該技術具有可實現多重螢幕、傳輸3D及4K2K高畫質影像等功能優勢,因而讓超微確定於2013年淘汰VGA介面,並以DisplayPort取而代之。英特爾則表示,雖然LVDS存在多年,但已無法滿足個人電腦越來越多影像串流處理需求,因此是時候以DisplayPort取代LVDS。
此外,個人電腦大廠戴爾(Dell)與聯想也不約而同表示,隨著CPU淘汰VGA、LVDS,預計2013年聯想與戴爾的筆記型電腦產品,也不會再預留VGA與LVDS接口,而僅會利用DisplayPort,來支援高畫質、3D影像傳輸與即時播放等應用。
除英特爾與超微在晶片組中以DisplayPort取代VGA與LVDS,有助內建DisplayPort裝置出貨量快速成長外,視訊標準協會(VESA)也陸續推出如iDP、eDP與MyDP等新的DisplayPorty規格,期獲得更多應用市場青睞。Wiley指出,自2012年開始顯示器與電視機導入iDP與eDP技術的比率也將大幅攀升,而MyDP也將開始獲得手機、平板裝置製造商青睞。根據In-Stat統計資料顯示,2012年各種內建DisplayPort裝置的出貨量將達四億台,2014年更可增加至七億五千萬台。
USB 3.0/MHL成功進軍手機市場
目前手機等行動裝置已幾乎採用第二代通用序列匯流排(USB 2.0),USB 3.0何時可進軍行動裝置市場,多數USB 3.0廠商皆表示仍需要一段時間,原因在於USB 3.0的功耗仍無法滿足行動裝置嚴苛的要求,不過,USB 3.0較2.0充電效能更佳,可進一步縮短充電時間的優勢,促使行動裝置業者提高導入USB 3.0的意願。
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圖7 USB-IF總裁兼營運長Jeff Ravencraft指出,在各家廠商的積極推動下,USB 3.0市場將快速起飛。 |
USB開發者論壇(USB-IF),對USB 3.0進軍行動市場抱持相當樂觀態度,USB-IF總裁兼營運長Jeff Ravencraft(圖7)表示,USB 3.0傳輸資料時,由於其傳輸速率高達5Gbit/s,耗費的電力的確會較高,但可縮短傳輸時間,因此將可比USB 2.0更為省電,再加上USB 3.0可提供900毫安培(mA)電力,可提升充電效能,事實上,手機相關晶片供應商對USB 3.0相當感興趣,因此也開始計畫於處理器中內建USB 3.0。預計2011年下半年,即可看到支援USB 3.0的手機產品問世。
HDMI聯盟推出的新規格行動高畫質連結(MHL),則快於USB 3.0與DisplayPort的MyDP,目前宏達電、三星的智慧型手機已內建MHL,宏達電的平板裝置亦採用MHL。美商晶鐌行動裝置產品行銷總監David Kuo表示,相較於USB 3.0與MyDP仍未有真正商用化手機推出的情況,MHL已領先一大段,亦可證明HDMI於影音傳輸介面市場廣獲廠商的青睞。