筆記型電腦
疫情帶動NB需求 出貨量可望創下近8年新高
TrendForce旗下顯示器研究處調查顯示,2020年因新冠肺炎疫情使遠距辦公與教學需求提升,第二季全球筆記型電腦需求出現爆炸性成長,其中又以Chromebook成長幅度最大,預估其全年出貨量將上修至2,430萬台,年成長達42.4%,並將持續為第三季挹注出貨動能,預估本季筆電出貨量可望達5,500萬台,季成長4%。
TrendForce表示,第三季除教育用筆電外,消費型與電競筆電需求量也持續上升,且上游零組件供應吃緊情形也較預期收斂,在疫情衍生的宅經濟效應將持續延燒至下半年的情形下,使各家品牌廠對第三季出貨表現持正向態度。
教育與消費型筆電需求旺 HP仍穩居出貨冠軍
觀察各家品牌第三季出貨表現,HP受惠於教育、消費、電競三種類型筆電需求提升,預估出貨可達1,460萬台,季成長0.8%,持續位居第一。產品策略向來以中高階筆電為主的戴爾(Dell),因應疫情增加教育用與中低階筆電出貨以滿足市場需求,雖預估第三季出貨量可達820萬台,然由於第二季基期偏高,相較之下季減14%。
Lenovo憑藉低價策略積極搶占歐洲、北美市場;同時也接獲中國教育用筆電訂單,拉動整體需求成長,預估第三季出貨量達1,100萬台,季成長雖高達28.5%,但仍取決於配合的代工廠產能是否能夠滿足大量訂單需求。華碩與宏碁原在消費型筆電已佔有重要地位,雖然市場需求持續增加,仍需觀察上游面板與其他零組件供給狀況,以及代工廠是否能滿足其需求,預估華碩、宏碁第三季出貨量約500萬台與430萬台,季成長分別達24%和21%。
展望第四季,品牌廠對終端需求的態度仍保持樂觀,雖然需求熱度可能不如前兩季,但預估需求量與往年同期相比仍然有大幅度的成長,預計第四季年成長可達到15.8%。憑藉疫情帶起的宅經濟動能持續挹注,第二季至第四季的需求皆優於原先預期。預估2020年筆記型電腦出貨可攀升至1億8,763萬台,年成長達14.4%,是自2012年以來筆電市場在底部徘迴後的新高點。
智慧光學感測器拳拳到肉 筆電顯色/測距更趨精準
ALS為當今全球筆電標配
環境光感測器(ALS)現在幾乎成為新NB市場的標準功能。如圖1所示,通常將ALS放置於筆記型電腦顯示螢幕的頂部邊框上,以連續檢測和監視使用者環境的光線狀況。藉由採用ALS,筆電會根據環境光的狀況將螢幕亮度向上調亮或向下調暗。這樣做的主要好處是減少螢幕背光功耗並增強使用者的視覺體驗。
圖1 環境光感測器在筆記型電腦上的配置。
在筆電中設計ALS時需考慮諸多因素。數位ALS解決方案有幾點優於類比方案:
.使用數位接口,可以連接多個元件在同一路I2C線路上。
.可從極暗到明亮的日照流明情況下提供靈活性功能。
.可藉由可編輯式功能降低雜散光源與50/60Hz閃爍光抑制。
.中斷功能可節省電池電量,不需像類比方案持續性的輪詢。
.透過專利雙二極管技術阻擋不需要的IR能量。
XYZ感測器精準掌握真實顏色
與單純使用ALS感測器相較,色彩XYZ感測器是種優良的升級體驗(圖2)。不僅提供環境流明Lux訊息,亦提供筆記型電腦使用者詳細環境光色溫。
圖2 CIE色彩圖中的普朗克軌跡。
對人眼來說XYZ感測器為最自然的光譜,因為RGB感測器無法計算色度坐標(xy)。某些光源不在普朗克軌跡(虛線處),僅使用RGB測量顏色會導致測量光源顏色時出現重大誤差。
而XYZ顏色測量精度是RGB的5倍,人眼可以輕易檢測XYZ感測器測量精度範圍內的顏色變化。藉由接收XYZ訊息,NB可以獲得準確環境光CCT訊息及數據。
因此LCD顯示器可以動態調整面板色溫以適合使用者環境的色溫,稱之為白平衡,而不只是基於當前LCD顯示器製造的固定CCT校準點(通常LCD顯示器在6500k CCT下校準)。
而艾邁斯半導體(ams)的TCS3430為XYZ三色彩感測器之一,色域與人們對光的感知相匹配。除準確的XYZ訊息外,其還具備以下技術:
.最小化紅外光和紫外光譜成分影響
.降低功耗。
.藉由啟動量測IR光的斜率以偵測IR光源。
.在變化光源照明條件下可實現準確的色彩和ALS。
.最小化移動與暫態誤差。
藉由校準技術,其於各種光源條件均可達≤0.01Δxy色度精度≤3%CCT誤差(CCTe)(表1)。
表1 TCS3430在各種光源下的Lux/CCT
飛時測距實現使用者存在偵測
飛行時間(ToF)感測器是用於手機和3D應用的創新技術,如圖3所示,用於喚醒接近目的,其測量紅外光傳播到物體並反射到ToF感測器以偵測物體距離的時間。由於光速非常快,因此ToF SoC需要使用超短(ps)及精確的時間數位轉換器(TDC)以精確測量距離。
圖3 飛時測距(ToF)技術。
當在NB平台中使用ToF技術,可偵測使用者是否坐在顯示器前。如果是,則筆記型電腦的顯示螢幕將立即喚醒以供使用者登錄,毋須觸摸鍵盤、滑鼠和指紋等;若使用者不坐在筆記型顯示器前,將立即關閉螢幕或登出PC,以保護個人隱私;此外,更延長NB或筆記型電腦電池使用量,尤其於現代商用NB中,當使用者不使用NB且顯示螢幕打開或處於活動模式時,在待機模式將浪費大量電池能量—此技術為使用者存在偵測,如下圖4所示。
圖4 用戶使用檢測。
除了使用者偵測外,ToF還可用於偵測使用者行為,如接近或遠離NB。NB還可動態連續偵測使用者距離以優化NB配置,如於短距離時調低麥克風/揚聲器的音量;於電影模式偵測長距離時調高音量。
以ams的TMF8801一維ToF感測器為例,其可支援達2.5m的距離,幾乎覆蓋使用者的工作距離;採直接ToF技術,具高靈敏度單光子雪崩二極管SPAD偵測和快速時間數位轉換器(TDC)架構,且垂直共振腔面射型雷射(VCSEL)輸出光脈衝小於500psec。透過晶片上Cortex SoC和統計直方圖處理,感測器可在高可信度下偵測2cm至2.5m(圖5)。
圖5 TMF8801方塊圖。
筆記型電腦不再是純粹被動式個人電腦,NB中增加更多感測器,將如頭腦清晰的人類般變得更加活躍及聰明。光學感測器在此凝聚非常重要的作用,因為在人們的生活環境中,光最直接存在於人們周遭;環境光感測器提供準確流明照度,而XYZ顏色感測器提供色溫訊息;飛行時間感測器可偵測使用者距離或判斷其是否為一個人。未來期待看到更多光學感測器獲筆電採用。
(本文作者為艾邁斯半導體資深技術應用工程師)
Project Athena計畫啟動 Intel力拓筆記型電腦生態系
英特爾(Intel)近日舉辦2019台北國際電腦展(2019 COMPUTEX)展前記者會,並於會中宣布將於台北、上海和美國加州Folsom展開Project Athena開放實驗室(Open Labs)計畫,針對Project Athena設計規格所需的筆記型電腦元件行支援。透過提升OEM元件選擇流程效率,並根據實際工作負載和使用模式,持續進行調整和測試循環,進而加速開發高階筆記型電腦的設計與功能,同時擴展與PC生態系的整合。
英特爾客戶運算事業群副總裁暨行動創新總經理Josh Newman表示,英特爾透過平台配置工具(The Platform Configuration Tool)、顯示螢幕擴展(Display Enablement Expansion),以及Project Athena開放實驗室三大合作方針來擴展筆記型電腦生態系。其中Project Athena開放實驗室是執行中的關鍵,將實現與元件生態體系更為全面的協同合作,以提升整個筆記型電腦的創新標準。
據悉,筆記型電腦中的每個元件都會影響從功耗到回應速度在內的各種使用者體驗。在Project Athena開放實驗室推動元件供應商評估、調整和合規性,將有助於在效能不妥協的前提下,提供更佳的技術;且元件的及早調校和啟用,為OEM設計的準備和落實奠定更紮實的基礎,協助確保系統得以滿足Project Athena的使用者經驗。
英特爾指出,Project Athena開放實驗室將是2020年及未來下一波Project Athena設計的第一步。獨立硬體供應商(IHV)將有機會透過Project Athena開放實驗室提交合規評估的零組件,而英特爾的OEM合作夥伴也可以提名其偏好的元件供應商參加。
英特爾強調,每個開放實驗室都會由經驗豐富的工程師支援,負責進行測試、調整和提供建議,以改善各種筆記型電腦元件和類別(如音頻、顯示器、嵌入式控制器、觸覺元件、SSD和無線技術)的效能和功耗。OEM和硬體供應商可以全年隨時進入實驗室進行元件評估和解決方案探索,而在經過評估之後,英特爾將提供一系列的元件清單供OEM在整個產品開發週期中參考。