LTE设备耗电剧增，PMIC厂商转向独立式设计

LTE手机中的应用处理器将不再整合电源管理单元（PMU）。智慧型手机导入LTE技术后，虽可实现更快的联网效能，却也导致处理器耗电更为严重，因此手机制造商已开始改用独立式且高整合度的电源管理晶片（PMIC），以达到更高的电源管理效率。

　　戴乐格亚洲区总经理Christophe Chene

　　智慧型手机从低阶到高阶的机种选择越来越多，加上平板电脑的尺寸和定价也不断下降，让全球终端装置出货量屡创新高。与此同时，消费者要在这些行动电子产品上使用越来越多的多媒体内容，并期待电池续航力越来越长，因此电源管理对IC设计业者而言，显然已成为极具挑战的新课题。

　　尽管智慧型手机出货量与日俱增，但如何为行动装置提升电源管理效率，已成为各家业者共同面临的设计挑战。根据2012年美国无线智慧型手机消费者满意度调查报告显示，电池寿命太短是智慧型手机使用者最常抱怨的问题，要解决此一问题，设备制造商就必须以更创新的技术来规画电源管理。

　　事实上，造成行动装置电源消耗愈来愈快的主要原因除手机功能愈来愈多外，长程演进计划（LTE）技术逐渐普及也是主要原因之一。

　　随着4G日益普及，消费者使用智慧型手机与平板电脑的方式也正慢慢改变，一方面会增加使用这些产品的时间，一方面会让产品执行更多功率密集的动作，LTE会提供相当快的资料下载速度，所以行动装置的电力消耗也同样快速。

　　设备制造商要控制电池寿命，就必须控制功耗，要控制功耗就必须控制好主处理器的效能；同样的环环相扣，支援LTE的手机都须采用高效能的多核心应用处理器，这些处理器都使用奈米制程，所以要开发4G产品，IC设计业者势必将电源管理功能从晶片中独立出来重新设计，而这样的创新设计则须有许多技术挑战须一一克服。

　　LTE传输功率过高 电源管理设计难度加剧

　　在支援LTE的手机和平板电脑中，电力被快速消耗的因素有四大项。首先是当用户不使用行动网路时，并不能像关闭萤幕一样把行动网路关掉。手机须时常侦测无线电波，也要时常决定和哪个基地台连接才会有最好的效果，因此每一次的侦测扫描都会消耗电力，且手机能使用的网路越多，须执行的扫描就越多。

　　其次，处理器工作量与日俱增也是快速消耗行动装置电力的主因。上网吃到饱的高速数据传输资费，已改变消费者使用行动设备的方式。行动电话的通话量虽然维持稳定，但其实消费者对手机的使用越趋频繁，例如用手机来浏览网际网路、查看社群网站、玩游戏、听音乐，而在这些应用所花费的时间早已多于通话功能，进而造成电力快速消耗。

　　第三，数据传输速度的提升也同样会造成电力快速下降。根据测试显示，LTE的效率在传输较大量的数据时会比较高。但是，这些测试同时也指出在使用Android Netflix应用程式上传或下载一部电影时，LTE的耗电较3G为高（LTE是每小时38.2%；3G是每小时33.1%）。这是为了要控制体验品质，也就是使用不同的位元速率上传或下载音讯和视讯，以配合联网速度并消除缓冲。虽然测试人员并未证实此理论，但是Netflix的桌上型应用程式在更高联网速度下的确能传输更多的资料，这在整个产业中都是很常见的现象。显见LTE网路增加传输速率，会对LTE数据机，以及行动电话和平板电脑的处理造成负担，进而导致耗电较3G多。

　　最后，复杂的封包也会使处理器在工作时耗电量大幅增加。在改善数据传输速度的过程中，射频（RF）工程师必须增加波形的复杂度，才能把更多的位元编码传送至电波中。LTE使用64-state正交幅度调变（QAM）及正交频分复用（OFDM）技术。但是速度越快，频谱效率越高的网路，就须越强大的运算能力来做讯号解码，而处理器工作的增加就会让耗电量大幅增加。

　　提升行动装置电池续航力 新一代电源管理IC锋芒毕露