感測器集線器市場戰雲密布。行動裝置品牌廠正緊鑼密鼓布局情境感知應用，並在新機種中搭載多元MEMS感測器，因而引發更複雜的感測器資訊處理挑戰，刺激感測器集線器導入需求，吸引愈來愈多晶片商爭相投入研發，使市場頓時硝煙瀰漫。
情境感知(Context Awareness)將成為行動裝置新功能亮點，並引發新一波感測器集線器(Sensor Hub)技術競賽。除恩智浦(NXP)、愛特梅爾(Atmel)和意法半導體(ST)等微控制器(MCU)業者已推出九軸微機電系統(MEMS)感測器集線器方案外，美商快輯(QuickLogic)、萊迪思(Lattice)等可編程元件供應商亦於日前分別發表極低功耗，且支援先進演算法和感測資料平行處理的客製化特定標準產品(CSSP)，以及新款40奈米FPGA，加入市場角逐行列(表1)。
其中，美商快輯主打CSSP可兼容特定應用標準產品(ASSP)的高效能，以及可編程邏輯元件的低功耗價值，將在僅占用行動裝置系統電力1～2%的前提下，提供隨時待命的感測器集線器平台，協助系統廠實現情境感知應用。
揮軍感測器集線器 CSSP強勢挑戰MCU
 |
| 圖1 美商快輯亞洲區行銷總監Itsu Wang(左)提到，感測器集線器可望在2014年進駐中低價手機。右為美商快輯系統架構顧問連文賢 |
美商快輯(QuickLogic)亞洲區行銷總監Itsu Wang(圖1左)表示，趕搭情境感知發展熱潮，新一代行動裝置內建影像、動作及環境光感測器數量已上看十到十七個。為紓解GHz等級的應用處理器運算負擔並降低整體系統功耗，品牌廠對採用感測器集線器的需求正日益高漲，包括三星(Samsung)、蘋果(Apple)最新旗艦機種皆已導入，可望激勵其他手機業者跟進，更進一步驅動感測器集線器出貨量暴增。
據悉，支援情境感知的感測器集線器須具備每秒取樣數十次的即時處理能力，並以系統1～2%的功耗持續監測使用者動作和位置，從而提供室內導航、擴增實境(AR)及消費者行為分析等功能。
然而，Wang指出，目前市面上的感測器集線器大多以MPU/MCU-based ASSP，以及搭載感測器融合(Sensor Fusion)軟體演算法的32位元MCU為主，或直接利用系統應用處理器彙整多元感測器資訊，但此三類方案皆還不夠成熟，不僅成本與功耗水準尚未達到品牌廠要求，且缺乏增加新演算法以擴充功能的彈性，因此業界亟需更先進的感測器集線器，方能加速情境感知應用成形。
因應市場需求，美商快輯遂跳脫MCU-based設計思維，轉向以可編程邏輯元件架構設計感測器集線器，並採用65奈米製程開發獨家複雜指令級(CSIC)算數邏輯單元(ALU)，以提升多軸情境感知機制支援能力，同時將運作功耗壓低至300微瓦(μW)，僅占系統耗電量約1%。
美商快輯業務協理黃家明(圖1右)補充，CISC架構對處理大量平行感測資訊極具優勢，再加上可編程邏輯元件的幫助，不僅運算效能比MCU方案夠力、開發時程更快，還可將感測器集線器時脈調降至32kHz，相較於MHz級的ASSP或GHz級的應用處理器，省電效益更為明顯。
40奈米FPGA助力 萊迪思擴張情境感知應用
繼美商快輯之後，專攻行動裝置FPGA的萊迪思亦推出感測器集線器解決方案，卡位情境感知市場。該公司透過40奈米先進製程，打造出尺寸僅1.4毫米(mm)×1.48毫米的FPGA，有助縮減感測器集線器占位空間與系統成本，刺激品牌廠採用意願。
萊迪思超低密度系列資深產品經理Joy Wrigley表示，情境感知確實改變行動產業發展局勢，而萊迪思不斷加碼投資FPGA封裝技術，從而在新一代感測器集線器系統單晶片(SoC)內整合更多功能並縮小尺寸，將協助OEM廠商在行動系統裡，以較低成本支援更多種類及數量的感測器，激發更多情境感知應用創意。
該款感測器集線器在主動模式下功耗不到1毫瓦(mW)，且透過16球晶圓級晶片尺寸封裝(WLCSP)達成極精巧的體積，未來更可望切入對輕薄度更要求的穿戴式電子市場。Wang認為，2013年高階行動裝置開始導入情境感知功能，2014年相關應用愈發成熟後，將有更多中低階機種，甚至是穿戴式電子產品開始採用，使感測器集線器的需求急遽擴大。