2008年3月23日 星期日
RACF架構優勢探討（上）
2007年B. A. Movsichpff、C. M. Lagoa以及H. Che等人，再度發表一份有關QoS、流量工程（traffic engineering；TE）以及錯誤修復（failure recovery；FR）的整合文章。距離2004年上次報告已有一段時日，QoS的發展現況因此值得關注。一方面是因為QNS（QoS network service）問題在IP網路上的解決標準遲未定案；其次由於IP網路所肩負的商業需求日漸重要。本文中我們將回顧目前網路上各標準主體對於此問題的看法，並深入分析ITU-T所提議的RACF一般化QoS架構。
網路服務品質保證的必要性
關鍵字 : RACF,3GPP,網際軟體發展工具
強固型硬碟機剖析
傳統硬碟機是為了在溫度適宜、濕度穩定、且較無強烈震動的室內環境提供可靠的作業所設計。相對而言，戶外和行動儲存環境則必須承受酷熱、零下的低溫、濕度侵襲、以及強烈震動等條件。而在海拔數哩的高山中，這些嚴峻的考驗都可能會出現。
因此，對於工程師而言，要將硬碟機儲存效益帶到戶外和行動環境之中，如汽車、工業PC、野外運算和軍事應用等，確為一項艱難的挑戰：當硬碟機面臨這麼多嚴苛的挑戰時，如何維護一致的效能和可靠性？
或許，解決的方案就是針對此用途設計新型硬碟機，結合特殊技術，使硬碟機得以承受戶外和行動儲存部署中，所可能面對的極限溫度、震動、撞擊、高度和濕度等困境。強固型硬碟機如Seagate EE25 系列，提供了完備的功能，以確保在惡劣環境下仍得以維護可靠的效能。
關鍵字 : HDD,希捷科技,Seagate,希捷
使用SystemC的軟硬體記憶卡模擬器
前言
當面臨複雜的專案時，硬體與韌體兩方面的人才必須從一開始的規格制定，一直到產品的實際推出期間密切合作，在整個開發過程中，雙方面都必須要有一個方法來驗證所開發的內容，雖然在硬體巨集功能方面可以使用RTL模擬來獨立進行除錯，不過面臨的問題還是在韌體方面，因為它只有在硬體完成時才能進行精確的測試。
但等待硬體的完成會對專案的進程帶來時間的浪費，原因是這兩個部份無法同時進行作業，另一個硬體與韌體RTL協同模擬所面臨的問題則是有關速度的效能。
關鍵字 : SoC,RTL,TLM
AAA在IMS的應用
何謂AAA
AAA所代表的是認證（Authentication）、授權（Authorization）、帳務（Accounting），其意涵分別如下：
●認證（Authentication）:確認登入者的真實身份，藉由登入時輸入的帳號，密碼得知登入人是否合法使用。
●授權（Authorization）: 經由用戶資料庫的使用紀錄控制登入的IP位置是否強制轉向，控制使用的應用項目，甚至使用時間以及以封包數量流進流出作範圍計算。
●帳務（Accounting）: 透過使用時間或封包數量供線上?時和離線的帳務管理。
對於IMS(IP Multimedia Subsystem)的應用系統來說，應用服務或許依使用的封包數目、使用時間、使用次數計價，在優惠期間可能要提供動態帳務管理，用戶資料庫將提供第一次登入的資料確認，逾期欠款的用戶經由IP轉址的功能只看得到繳費網頁，用戶資料庫甚至可保存五年以上的使用記錄，包含網址、時間等，對於IMS的管理，AAA的功能相當重要。
關鍵字 : AAA,IMS,Diameter,資策會網多所
2007最新LED驅動電路（下）
高功率LED的驅動技術
隨著高功率LED的普及，各半導體廠商陸續推出高功率LED驅動專用IC，與此同時大電流LED本身的發熱卻越來越高，因此LED驅動IC與LED一樣，封裝在鋁質電路板的情況也越來越多。其實傳統玻璃環氧樹脂只要針對電路板的通孔進行改良設計，同樣可以支援高功率LED，此時高精度固定散熱端子非常重要。LED驅動專用IC具備穩定輸出電流的優點，反面缺點是外部元件非常多、電路板圖案設計複雜、特殊間距要求使用專用基板、使用不易等等。
關鍵字 : enable pin,LED,影像處理器,電流控制器,電壓控制器
海納百川
在手機中整合多種功能，對消費者來說早已見怪不怪，繼整合了數位相機、MP3音樂播放器、上網、視訊、悠遊卡等功能之後，目前最熱門的便是整合GPS功能了。多了GPS功能不僅讓手機更有賣點，也漸漸改變了目前單一GPS裝置的市場佔有率。
根據美國調查機構ABI Research所公佈的預測指出，2008年GPS手機市場規模將達到500億美元，到了2012年則預計將超過1000億美元。此外，ABI Research也估計GPS手機的出貨量，在2008年將達到2.4億支，2012年將達5.5億支。而目前GPS手機僅支援CDMA技術也將起了變化，預測2008年GPS手機將開始支援W-CDMA技術。
此外，近年來許多知名手機大廠紛紛收購GPS技術相關廠商，這使得手機廠跨足GPS領域的情勢更為明顯。許多手機晶片組的廠商早已在手機晶片中整合了GPS功能，並大幅提高定位精確度、time-to-first-fix及室內接收訊號等性能。而導航應用軟體開發商也與手機系統業者合作，提供消費者更有吸引力的定位服務功能（Location Based Services；LBS）。
關鍵字 : GPS
宏觀PND架構與應用市場分析
GPS技術是1960年代初期，由美國空軍與海軍針對軍事用途之導航與定位方面需求而研發，在1966年則開放民間使用受限官方選擇性（Selective Availability；SA）的GPS L1頻道（1575.42MHz）。1973年，美國國防部整合並擴大應用於民事的定位測量用途，到了2000年取消管制，並將誤差精確度縮小至10～15m的範圍。今日GPS技術則已普遍應用於生活中的導航應用等用途。
GPS產品應用
放眼目前市場上的GPS產品，在使用上存在產品區隔，依據應用不同從高階到低階產品一應俱全，目前主流仍是以PND為主，加上手機與車用導航，這三項應用是目前GPS最主要的三大應用領域。而諸如紀錄行車軌跡的Data Logger等產品，可運用在車隊管理與個人位置追蹤等用途，與手機搭配更將產生不錯的綜效，這樣的市場也預計將在2008年逐漸起飛。至於PND裝置，是目前GPS最主要、市場也最大的應用領域，然而該市場未來隨著GPS手機與車用導航系統的普及將逐漸受到擠壓，這樣的趨勢目前已經非常明顯。
關鍵字 : GPS,PND,行動終端器
掌握GPS與無線通訊模擬測試架構發展關鍵
可攜式裝置內建GPS定位功能不斷日益普及，新一代結合GPS與高頻寬無線通訊功能的晶片組設計模式，更需要注重接收與發送的訊號處理品質。此外新一代高速串列數位資料介面標準，正改變既有的基頻／射頻晶片架構；為了不斷追求提高有限頻寬的傳輸效率，天線傳輸技術也更為複雜。因此，量測廠商能否掌握無線通訊產業的變遷趨勢，提出最佳解決方案，精準地同步測試與模擬混合無線通訊訊號，從中抽絲剝繭建立化繁御簡的量測模式，攸關通訊品質良窳甚巨。
Agilent電子量測事業群行銷處市場專案經理徐正平表示，具備GPS以及各式無線通訊量測功能的multi-formats訊號產生器，已是目前手機晶片系統設計以及通訊設備供應大廠必備輔助的重要工具。首先，儀器要能模擬多顆衛星GPS定位訊號的參數環境，清楚分析GPS接收器的訊號靈敏度。儀器若要能從單一輸出埠模擬分析多顆衛星定位訊號，產生靜態（static）和動態（dynamic）多重立體的星曆資料，情境錄放（Scenarios Playback）資料庫便非常關鍵。Agilent的測試解決方案能夠按照客戶需求，模擬並複製可長達24小時的客製化星曆參數數據，同時能將數據檔案藉由情境錄放軟體環境，精準測試GPS訊號接收品質，並可分析DSP晶片處理機制，保證實際靈敏度在考慮到衰減器（ttenuator）的條件下可達-127dBm。
關鍵字 : Scenarios Playback,GPS,Agilent,安捷倫,徐正平,無線通訊測試,電信與資料儀器,測試系統與研發工具
2008年高潛力產品領域分析
又到了歲末年初展望的時刻，對於2008年產業可說是又期待又怕受傷害，期待的是市場能像以往熱絡，害怕的是次級房貸效應可能帶來崩盤的危機，根據許多經研機構的調查，2008年總體經濟的成長，看來已經無法像2007年般的高幅度成長，不過仍有些產品領域值得關注。根據資策會MIC對全球資通訊硬體產品市場2008年的預估出貨量成長率，提出七項具高潛力之資通訊硬體產品供讀者參考，包括：
(1)液晶電視（LCD TV）：在台灣面板、IC Solution等日趨完備且提供成長奧援的促進下，液晶電視逐漸成為量販零售通路促銷刺激買氣的主角。預估全球2007年成長65.4％，2008年預計仍將有30％的成長率。
同步切換雜訊對晶片系統的影響
晶片系統的重要概念，即是在單一晶片上把不同特性的電路整合在一起，以提供更多更強的功能。(圖一)為一個具代表性之通訊系統示意圖。如果要以晶片系統方式實現，就必須把對雜訊敏感的區塊，包括低雜訊放大器（LNA），類比/數位轉換器(ADC)，鎖相迴路(PLL)，數位-類比轉換器(DAC)，功率放大器(PA)等，在同一晶片上與容易產生雜訊的數位電路，如微處理器或信號處理器(DSP)等整合在一起。但是數位電路的同步切換雜訊（SSN）,會經過電源網路與基板兩個路徑，影響到同一基板上的類比/混合信號/射頻電路的特性，尤其是功率放大器的部分。因此晶片系統上的SSN問題，對整個系統的發展非常重要，是近年來一個十分熱門的研究題目。
關鍵字 : IP,SSN
頻譜分析儀優勢探討
在高科技世界中，高速通訊網路技術包括電子、通訊和光電領域，正因為投入通訊領域的廠商眾多，在激烈的市場競爭環境下，研發工程師也因為產品上市時程的壓力，進而需快速精確地完成量測作業。也因此，這些工程師非常需要能滿足通訊產品射頻量測要求和故障排除的工具。
一般來說，通訊量測儀器大致可分為四類。在光電測量測儀器方面包括光頻譜分析儀、可變波長光源、光功率計、光時域分析儀、EDFA/DWDM測試設備。在無線通訊量測方面包括網路分析儀、頻譜分析儀、計頻器、功率計。在有線數位通信方面包括SDH/SONET/ATM分析儀、誤碼率測試儀。最後針對行動通訊則有基地台測試器，以及2G/3G行動通信量測綜合測試儀，可測試包含GSM、PHS、DECT、PDC、CDMA、W-CDMA等行動通訊系統，以及短距離的藍牙等無線傳輸測試儀。
關鍵字 : 頻譜分析儀,零件測試儀器
綜觀PND未來發展策略
前言
隨著2000年5月，美國總統柯林頓簽署法案，同意解除原本C／A碼中SA（Selected Availability）的干擾，GPS L1波段的精確度，由80～100公尺左右大舉提昇至3～15公尺，造就各式商業應用如汽車導航、手機與其他可攜式產品等蓬勃發展。如果把2000年視為GPS應用的開端，短短不過數年間，今日便造就GPS為成長最為迅速的明星級產業。根據工研院ITIS統計，單是2007年前第3季，台灣GPS產值出貨暢旺，就已經達到1130億元，同一時期手機產業則為1141億元，GPS產值很有機會在第4季超過手機產業。
關鍵字 : GPS,PND,A-GPS,AGPS,LBS,ADAS,CompalComm,SiRF,Global Locate,u-blox,Google,谷歌,Microsoft,微軟,Garmin,TomTom,Mitac-Mio,NavTeq,Tele Atlas,行動終端器,專用型終端器,專用網際終端軟體,無線配接設備,WAN配接與管理,網際建構與管理,網際骨幹,影音通信終端器,整合性網際影音通信商品,無線通訊收發器,系統單晶片,應用軟體類
ConfigCon矽谷會議報導
在即將進入的2008年，電子產業將會何去何從呢？在2007年12月4日於矽谷舉辦的ConfigCon會議中，即以「YouTube世代的多媒體解決方案」為題，清楚指出個人化及高品質（HD）多媒體的應用將是未來市場發展的主流趨勢，並從市場、應用、設備、軟體及晶片技術等多個面向分別剖析必須克服的挑戰與解決途徑。
就市場面來看，包括ARC International執行長Carl Schlachte、Sling Media技術長Bhupen Shah和Intel架構師Jeffrey Hoffman皆在演說指出，今日消費者對多媒體應用的期待是要能夠不受時間的限制（Anytime）、隨時可以使用（Anywhere）、各種設備皆能滿足需求（Any device），而且能利用各種的網路來實現（Any network）。
關鍵字 : DVFS,Power Gating,SD,HD,NoC,CPF,ARC,Intel,英代爾,英特爾,Sling Media,In-Stat,Cadence,PFI,Carl Schlachte,Bhupen Shah,Jeffrey Hoffman,Gerry Kaufhold,Aurangzeb Khan,Eugene Metlitski,Akash Deshpande,Nigel Topham,整合性網際影音通信商品,影像處理器,可編程處理器,系統單晶片
設計彰顯智慧 勾勒半導體產業新輪廓
一年一度的飛思卡爾技術論壇（Freescale Technology Forum；FTF）日前於中國深圳圓滿落幕，估計有超過2000人參與盛會。此次論壇主軸以Design Intelligence為核心，在汽車電子、工業控制、無線通訊、消費電子、網路傳輸這五大領域推出並發表多項技術內容成果。
今年全球FTF先於6月底在美國佛羅里達州揭開序幕，爾後接續在以色列臺拉維夫、日本東京、德國慕尼黑、法國巴黎、印度Bangalore以及中國深圳舉辦。除了在車用電子領域已維持相當厚實的基礎外，Freescale在手持式DSP和無線通訊晶片、自動化控制IC和類比／感測控制元件、網路通訊處理器和無線射頻晶片等領域，均擁有設計優勢地位，因此這次FTF除了讓與會者進一步認識Freescale的既有強項之外，也進一步介紹Freescale在無線通訊、消費電子、工業自動控制以及網路基礎建設的新興產品。
關鍵字 : FTF 2007,WiMAX,LTE,ZigBee,TPMS,3-axis acclelrometer,45nm,Embedded System,Freescale,飛思卡爾,飛思卡爾半導體,FTF,汪凱,Lisa T. Su,Lynelle Mckay,陳光輝,高德鈞,沈海亮,鄺景亮,資訊家電,WAN配接與管理,終端連線設備,整合性網際影音通信商品,溫度感測,影像感測,壓力感測,微控制器,可編程處理器,網路處理器,系統單晶片,網際骨幹
2007年亞洲媒體團矽谷採訪特別報導（上）
11月底，本刊接受美國公關公司Globalpress的邀請，再次參加亞洲媒體採訪團，與中國、日本、韓國及新加坡的媒體一同前往美國矽谷，進行為期一週的採訪，實地與數家美國先進的科技公司接觸，了解其最新的技術現況與市場策略。此次受訪的公司共有「eASIC」、「Tensilica」、「Linear」、「MTI」、「Solarflare」、「Atrimi」、「Vitess」、「AMD」、「HyperTransport」及「Gennum」等10家公司，本刊將把採訪的內容分成上下兩篇的特別報導，為讀者帶來目前矽谷的最新科技動態。本篇將先針對「eASIC」、「Tensilica」、「Linear」及「AMD」等四家公司來做報導，以下為報導內容。
關鍵字 : 嵌入式,ASIC2,fpga,structure asic,eASIC,Tensilica,Linear,凌力爾特,AMD,超微,Ronnie Vasishta,Steve Roddy,Jasbinder Bhoot
我定位所以我存在
平常人們的生活都是依照時間的標準來安排作息，例如早上幾點吃飯、下午幾點下班等，同時也靠時間來做一般人事物的互動，例如百貨公司限時搶購、停車時間的費用計價等。也就是說，時間是人們生活中不可或缺的導引或標準，在日益精密複雜的資訊社會，甚至是分秒必爭，因為每分每秒的狀況變化都非常明顯。所以，在日常生活中幾乎每個人都會帶著手錶，而且還要配合各類時鐘、鬧鈴或計時器來做種種指示與應用。
時鐘的發展歷程很有意思，在早期的年代，一個家庭可能只有一個時鐘，而且還很龐大而昂貴；接著工商社會發達，人人才有便宜好用的手錶來對照時間。如今時間的控制是那麼的重要，許多裝置器皿由於電子化的方便，也都會嵌入時鐘以便不時之需，因此現代的生活環境到處都可以看到時鐘、知道時間，也因為如此地普遍，我們也幾乎忘了各種時鐘的存在與價值。
關鍵字 : GPS,PND
在最小封裝裡提供最高效能
功率半導體和管理方案製造商國際整流器公司（International Rectifier；IR）針對高密度、高效能資料中心以及消費性商品等應用，推出多功能、兼容廣闊輸入的單輸出同步降壓穩壓器。這種全新的SupIRBuck整合式DC-DC穩壓器系列，可簡化嵌入式功率設計並縮少矽佔位面積多達70％，在諸如Workstation、Server以及資料中心（Data center）等領域的應用都可發揮其重要功效。
IR POL DC-DC電源轉換產品部門應用及技術推廣總監Goran Stojcic表示，IR38xx SupIRBuck負載點（POL）電壓穩壓器系列，將IR已成標準的HEXFET溝道技術MOSFET及一個高效能同步降壓控制IC，整合在面積僅有5mm×6mm的功率四方扁平無引腳（Power OFN）封裝中，使矽的佔位面積較獨立式的解決方案大幅減少了70％，而比起另一種單晶片式解決方案，所能提供的全負載效率更可提高8％至10％。
關鍵字 : IR
有效解決2.4GHz頻段干擾問題
根據iSupply市場研究機構研究指出，預計802.11n無線基地台與網路橋接路由器的出貨量，在2011年將會成長至31億台以上。隨著極需頻寬的802.11n技術在家用環境日漸普及，其他使用2.4GHz頻段的周邊裝置製造商的產品設計，將會在干擾的問題上，面臨更強大的挑戰。
Cypress台灣區總經理鄧俊生表示，針對此問題，Cypress Semiconductor也順勢推出了無線通訊協定最新升級版，能在2.4GHz頻段中提供更流暢的操作經驗。Cypress的AgileHID無線通訊協定之最新版，是特別針對克服新興的802.11n無線網路對無線通訊所造成的干擾而設計的。此外，無線電話、微波爐及其他使用2.4GHz頻段的裝置，都可能嚴重干擾無線周邊產品的效能。
關鍵字 : Cypress
找一個2008的自己
當事物的發展是漸進變化的時候，人們往往會產生某些恆常性的錯覺，例如誤認為我現在是年輕的，不久的將來也應該是年輕的；31歲跟32歲好像差不多，反正工作沒變、生活沒變，其它環境或習慣也沒什麼改變，所以還是依然固我。其實這是一種錯誤的觀察，31歲與32歲雖然不必要截然分開，但自我卻是完全不同的樣態，必須有所認清與調整，才能找到真正的自己。2007年已經過去，過去可以做的、應該做的，在2008年就不一定可以做或應該做，個人如此，一個產業、組織或群體也是如此。
所以，只要不是因循苟且或錯亂顛倒，每一年的發展都是關鍵性的一年，每一個時期的我都是不一樣的自我。在2007年，Apple公司揚棄了行之有年的電腦稱謂，全心投入生活與電信服務的領域，不僅發展出iPhone、Apple TV等革命性的產品，也以多觸控螢幕的全新使用概念，讓世人讚嘆稱奇；另外任天堂也因為Wii的運動感測設計，將電腦遊戲帶進另一種境界與感受，因而在市場大紅；其它像是華碩承襲低價電腦風潮推出eeePC，Intel、AMD的多核心處理器發展，Ugobe推出Pleo電子寵物恐龍等等，都是找到自我舞台與關鍵性發展的典範。
因應系統級設計 XMOS推出軟體定義晶圓解決方案
晶片的設計大致可分為三個時期，最早為TTL與模擬設計時期，工程師使用鉛筆和紙張來進行電路的設計；第二為數位設計時期，此時已進入SoC與FPGA的設計，注重邏輯閘的彈性，而使用的工具為HDLs與圖形化的設計工具；當前則進入第三時期，為系統級設計時期，此時期強調系統的設計彈性，設計人員則廣泛使用C與C++的語言來規劃晶片電路。而為了符合系統級時代的需求，XMOS半導體推出了其專利的軟體定義晶圓解決方案（Software Defined Silicon；SDS），以協助晶片設計者加快設計時程，同時減低成本。
XMOS為一家無晶圓半導體供應商，成立於2005年，總部位於英國的布里斯托，目前約有35名員工在英國，且在矽谷、新加坡與阿姆斯特丹有辦公室。其主要的業務為提供可編程晶片、設計軟體與開發硬體套件等解決方案，並以消費性電子為主要的目標市場。
關鍵字 : James
成功將燃料電池與消費性電子產品結合
MTI微型燃料電池（Micro Fuel Cell）公司為MTI（Mechanical Technology Incorporated）的子公司，為專門從事用於消費性電子裝置的微型直接甲醇燃料電池（DMFC）設計的廠商，其新一代的微型DMFC解決方案「Mobion」，為使用100％甲醇濃度的燃料電池技術，由於無水生成的特性，因此易於與電子產品結合使用，加上其不使用幫浦（Pump）元件來運送燃料，大幅縮小了電池的體積，非常適合應用在可攜式裝置上。
Mobion最新一代的整合型燃料電池晶片，為獨立的單一元件設計，將燃料電池的發電機構和電路裝置整合在單一元件內，並以類似晶片零組件的形式供應，可輕易內嵌至電子裝置內部做整合，透過甲醇燃料的補充，將可提供源源不絕的電力。此整合晶片同樣使用100％的甲醇燃料，尺寸為9㏄，可提供50mw/cm2和每㏄ 1.4whr的電力供應，同時可在0℃到40℃的工作溫度下運作，也沒有任何的濕度限制，符合目前多數消費性電子裝置的應用需求。
關鍵字 : 燃料電池,MTI,Micro,Peng Lim,電源供應器
嶄新的SerDes實現方案
面對的難題
一直以來，設計人員在可攜式應用中都是採用序列化技術，因為這種技術在減小連接器尺寸、降低EMI、減少通道至通道傾斜問題等方面都具有極大優勢。當顯示器的解析度隨畫面播放速率的加快和平板尺寸的增加而提高時，該序列化方法更廣泛用於大型平板應用中。不過，這種典型SerDes序列化技術的功耗很高，尤其是在資料輸送量大的情況下，故不太適合於超可攜式應用。
如(圖一)所示為廣泛用於較大型消費應用產品（如平板電視和筆記型電腦）中的傳統串化/解串器架構。並行輸入資料（一般在20到85MHz間，具體視顯示幕尺寸和解析度而定）被鎖定，再通過內部鎖相環（PLL）所產生的高速時鐘進行序列傳輸。18到24位元的並行TTL RGB資料被序列化，然後跟著圖元時鐘 (Pixel Clock) 沿軟性電纜發送到LCD模組，再由解串器解碼恢復為並行TTL資料以供顯示。由於圖元時鐘具有不同的串列資料流程頻率，解串器中往往需要另一個PLL電路來恢復資料。
關鍵字 : SerDes,Fairchild
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