高阶电源管理IC现况
本文作者:admin
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2005-04-18 00:00
前言:
在电源管理IC市场,尽管低阶电源管理IC市场杀声隆隆,但高阶的电源管理IC需求却持续出现。在主机板和手持式装置(主要为手机)的高阶电源管理IC需求,持续地出现。主机板部分可看到英特尔投资了立锜科技,一部分原因是立锜的高阶PWM IC设计能力领先,另一方面亦是英特尔为了顺利推动高阶处理器,而必须在电源管理IC市场寻求合适的策略合作伙伴。而手机的部分原本功耗就极大,随着多媒体功能愈加愈多,手机愈做愈小,电源的要求也随之愈来愈苛刻。本文将介绍主机板和手机的高阶电源需求。
在电源管理IC市场,尽管低阶电源管理IC市场杀声隆隆,但高阶的电源管理IC需求却持续出现。在主机板和手持式装置(主要为手机)的高阶电源管理IC需求,持续地出现。主机板部分可看到英特尔投资了立锜科技,一部分原因是立锜的高阶PWM IC设计能力领先,另一方面亦是英特尔为了顺利推动高阶处理器,而必须在电源管理IC市场寻求合适的策略合作伙伴。而手机的部分原本功耗就极大,随着多媒体功能愈加愈多,手机愈做愈小,电源的要求也随之愈来愈苛刻。本文将介绍主机板和手机的高阶电源需求。
FMB的英文全称是Flexible Motherboard,是INTEL专门为不同的CPU所制定的电流标准,其也是根据CPU、VRM一起发展的。在支持的处理器平台部分:FMB1.0是针对持Socket478的Prescott处理器及I865、875主机板制定的,而FMB1.5则针对Socket -T 775的Prescott处理器及Grantsdale主机板制订的,FMB 2.0则会使用在Prescott平台。在电流和TDP(Thermal Design Power:热量设计功耗)规定上:FMB1.0规定的最大电流量为78A,TDP(Thermal Design Power:热量设计功耗)为89W;FMB1.5规定最大电流量为91A,TDP为103W。FMB2.0规定最大电流量提升到了119A,TDP则为120W。
两者搭配起来,构成了INTEL处理器的电源规格标准。当VRM 8.5时,单相、20安培驱动就够了;但是到了VRM 9.0时,就变成双相、约60安培才行;到现在VRM 10.0时,就需要2~4 相、80安培了;到了VRM 11.0时,可能就需要100安培才够,电源供应必须能跟上这样的发展速度;此外,诸如散热、噪信等问题也都必须一一加以克服(图1)。
而从99年nVIDIA推出的第一代产品GPU-Geforce 256开始,GPU(Graphics Processing Unit,图形处理器)就已经是未来的潮流趋势。简单地说,如果有3D需求的图形处理,绘图芯片的等级就要做跨世代的提升,而有所谓GPU的需求。因此一但3D的应用大量出现,在GPU处理负担不输给中央处理器的前提之下,势必在绘图芯片的电源搭配上也将采行如现行主机板电源供给的高标准,而加大了PWM电源管理芯片的应用。
就以下图(图2)来看,针对处理器、DDR内存、绘图卡(内建或外接)、离散组件的LDO控制器都是要各自考量合适的解决方案。最后又必须搭配起来看整个主机板的电源需求,颇有技术与设计的困难度。
无线多媒体市场增加电源管理IC需求
展望2005年下半年,手机通信市场极有可能进入3G时代。伴随着通信频宽的大幅提升,多媒体的影、音需求势必加速进展,而影、音需求的实现端赖高效率的电源管理来达成。举例来说,为了达成照相手机的功能,势必对于瞬间功耗甚大的闪光与感光侦测相机模块做一有效的电源管理;为了达成高亮度的LED背光,势必要有一个有效的电源IC,以维持每一颗LED的亮度均等;为了能录下影像短片,对于高运算量的MP3、MPEG2/4的编、解码运算势必要提供更有效率的电源供应。另外尚需提供原本就耗电甚大的RF收发器与彩色液晶屏幕的功耗需求。因此,如何将如此繁复的电源管理需求整合成一个完整的解决方案,包涵软、硬件的搭配,实在是一个相当高的技术挑战(图3)。
同样的情形也发生在其它手持式数字装置如PMP(Portable Multimedia Player,可携式多媒体播放器)、PDA、mobile GPS等等装置。不单是应用在手持随身装置本身的应用上,相对应的充电装置势必也将大幅成长,如此也提供了电源监测IC及AC/DC转换IC的设计商一个机会。