为了迎接移动接收的到来,硅调谐器也逐渐兴起,根据各大研调机构预测以
及笔者市场搜寻,至2009 年硅调谐器应用的量至少在 1.1 亿以上,若以移动
电视调谐器来看,2006~2010 年CAGR 为75.6%。
前言
早期人类在开车时大多只有音乐相伴(例如:FM、AM Radio),随着科技的
日新月异,现今人类在开车时不仅可以通过移动电视的技术接收数字电视收看,
甚至在往后几年内,手机电视世界也将被实现,然而手机电视的收视功能跟过去
WLAN、GSM、甚至是蓝牙不一样,手机电视是以宽频信号收进手机中,再通过
调谐器选择想要的频道,实际上的运作比一般的RF transceiver 复杂,甚至需要
SAW 来做镜相滤波,但电子产品轻薄短小的趋势,却无法容忍装有铁壳如此大
体积的Can 调谐器。
因此为因应移动接收的到来,硅调谐器也逐渐兴起,根据各大调研机构预测
以及笔者市场搜寻,至2009 年硅调谐器应用的量至少在 1.1 亿以上,若以移
动电视调谐器来看,2006~2010 年CAGR 为75.6%。以下就硅调谐器做整体
市场预测与技术分析。
Replace CAN 调谐器的硅调谐器
图1 硅调节器取代性
传统的用铁壳兜离散元件以及调整线圈来作收视微调的称为Can 调谐器,
Can 调谐器的历史相当久远,从早期CRT 无线模拟电视开始,即是整个Can 调
谐器的历史,此产品领导厂商就是Philips 跟Sharp。但是Can 调谐器合计主自
源元件将近130 个,金属铁壳以及PCB 板都是硬件成本负担,现在一般均由中
国厂商进行代工,台湾地区市场产量最多的即是冈大以及奇景,仅少部分高单价
小体积的微型Can 调谐器,但需要4 到6 周的供应链时间,因此硅调谐器的
出现解决相当多的问题,下面6 个要点说明为何硅调谐器能够取代长达 30 年
的Can 调谐器技术:
整合度
硅调谐器是将整个原来Can 调谐器电路集成化,但由于有太多被动元件所
组成,目前一个硅调谐器大约可以将震荡源、Mixer、Filter、部分电阻电容整合,
约可较一般Can 调谐器节省8 成的面积。
Multi-调谐器
目前数字电视常常强调子母画面(PiP ,PoP),但若两个频道其频段不一样
的时候,硅调谐器可以用堆叠的方式并成一颗。
可靠度
传统的 Can 调谐器不耐摔,更容易随着时间元件结构性老化,但硅调谐
器为IC 结构并没有这一问题。
供应效率从以前就一直困扰整个电视机厂商的供应链,每一个Can 调谐器
都需要人工调教,往往传统电视机的供应链在制造与出货时,瓶颈一直都卡在
Can 上,硅调谐器可以解决此一问题。
体积
硅调谐器将近是一般 Can 调谐器的十分之一,即使近期出的微型2CC Can
调谐器,硅体积仍较小。
产品路线图
整个产品线的Roadmap 一直朝向硅走,以前NB 内建TV Module 都是
用Can,但目前许多TV Module 已经用硅,例如圆刚采用Xceieve 的硅 Solution,
而目前DVB-H 调谐器几乎都是采用硅,未来Pocket TV 也会渐渐用硅调谐器,
现在连STB 也逐渐采用硅调谐器。
硅调谐器主要市场
图2 USB Dongle
目前用在硅调谐器最广泛的市场是在USB Dongle,根据笔者统计,整体2006 年USB
Dongle 市场在450 万颗,加计消费性NB 内建模组,总计NB 相关市场在1100 万颗的量,
上图即为整个USB Dongle 的拆解图,一般硅调谐器搭配一颗解调器,左下角一颗小型
的X’ TAL。
目前台湾地区厂商的解决方案搭配不外乎用Microtune 以及宽达的调谐器搭配咏
发、Zarlink 以及瑞昱的解调已经有整合USB2.0 Phy 版本,整体报价在3~4 美元左右。
目前USB Dongle 因为受中国大陆以及台湾地区激烈竞争,整体市场报价甚者已到
20 美元,台湾DTV Dongle 领导厂商如宏想、富诚、微星、东雅电、广实、中国,如Malata
以及新科都有其产品。
(图3)Philips 公布最新的DVB-H 解决方案,主要是应用在[page]手机看电视上,名为BGT215,
该装置适用SiP 方式将调谐器以及解码器合在一起,体积约771.2mm3 相当小,非常适
合用在电视手机当中,尤其调谐器的功耗在150mW,以0.25 微米BiCMOS 制造、Die Size
在5mm2,也就是每片Wafer 可以切1570 颗Die,若以Wafer price 1200 美元,其成本
大概在0.75 美元左右。
图3 NXP DVB-H 解决方案
整体而言,由于DVB-H 其调谐器的难度不如DVB-T,因此困难的地方会是在DVB-H
的解调性能,因此厂商预切入电视手机领域,调谐器与解调缺一不可,这也是为什么NXP、
Siano、TI、Freescale 都是同是拥有两种产品的原因。
硅调谐器架构解析
若要谈硅调谐器,Microtune 可以说是该产业的代表,Microtune 是目前在市场有
量产DVB-H 产品的公司,在2005 年DVB-C 领域市占率达34%,Cable 产品占公司营收将
近60%,Microtune 到现在还是处于亏损的状态,但是股价仍维持在5~6 美元,可以想
见市场对Microtune 的认同度与期待。
Microtune 有产品主要专注在STB 市场以及PC TV 市场,其接收频率范围从48MHz
到860MHz,3.3V input,(图4)为Microtune 主力产品的电路图。
图4
MT2060 构架图
任何调谐器技术主要的关键是在于如何通过升频与降频的方式,将频道附近的杂讯以及
不想要的邻近频道,用表面滤波器滤除。以为例,在天线接收之后经LNA 放大,并收集
信号进行升频,同时藉由Mixer 以及同步震荡源,定住想要的频率,再由内建Filter
进行第一次的滤波,滤过之后再用第二Mixer 以及第二震荡源同步降频,再利用一颗外
挂的镜像抑制滤波器将镜像杂讯滤除,最后调整至最终标准中频,传输给解调,直接做
解调变。
硅调谐器市场
根据In-Stat 预测,In-Stat 将收视端的元件分为调谐器及基带端:
基带端:BB 端指解调器(解调变器),包含的功能区块包括:解多功分流的Demux;
类比转成数字的ADC、以及处理正交分频多工调变的(OFDM),上述的各种功能已经整合
成一颗解调,由于解调属于数字IC 产品,跌价幅度较快,现在如DiBcom 与咏发进展到
0.13 微米混讯制程,DiBcom 预计明年90 奈米产品会开始量产DVB-H 的解调,In-Stat
估计2010 年产值可以到2 亿5000 万美元,2006~2010 年CAGR 为50.2%;
射频端RF 指硅调谐器端整体的2006~2010 年CAGR 为75.6%,整体产值到2010 年约
2 亿4000 万美元,整体市场的量约1 亿颗。
整体而言,硅 调谐器可以分为五个主力市场:
汽车
汽车的市场最难切入,除了传统半导体厂商(Freescale、Philips、Renesas)靠着
长年关系可以有接触之外,单纯的Fabless 厂商很难有施力点,由于汽车需考量高速移
动性的性能,好的汽车需要两根以上的天线做Diversity 的Comparison。但是在考量效
能情形下,硅调谐器要取代传统Can,短期内较难显现。
手机
手机因为考量到体积与成本的问题,DVB-H 的元件很多在这里都是用SiP 方式做进
手机中,且考量到蓝牙、3G、WiFi 干扰问题,因此手机仍有一定的门槛。
PC
NB 领域是目前量最大的市场,但是当初为了推晋NB 内建模组,当时的解决方案都
是A+D,以至于目前仍以A+D 方案为主流。
DTV Dongle
Dongle 市场是所有应用端中最早转用硅调谐器的产品,2000 年初台湾有几款Mini
Can 的Dongle,但8CCMini Can 价格不低(5~6 美元),直到2004 年硅 调谐器才广泛用
在DTV Dongle。
STB&DTV
市场预估STB 市场会是明年硅 调谐器开始兴盛的一年,现在有很多STB 随着LCD TV
推出,也日益轻薄短小,如东硕推出的壁挂式STB,体积仅如手掌大。此外,LCD TV 内
建DTV 调谐器,也开始成为必备功能。
根据笔者资料整理与估计,应用在便携设备的DTV 至2009 年就有4000 万台,
2005~2009 年CAGR 就有151%,在NB 端包含Dongle 以[page]及内建电视模组,其中2006 年NB
约650 万台内建电视模组,其余Dongle 约占400~450 万台,随着消费性NB 突破整体NB
五成以及DTV 普及率攀升,加计NB 每年两成增加下,2009 年约有4000 万台的DTV 需求,
2005~2009 年CAGR 就有65%。
此外,STB 内建硅 调谐器可分成IC 内嵌CAN 以及板上调谐器 两种市场,初期预比
重为9:1,但至2009 年厂商可以克服信号干扰问题后,预估可以攀升到5:5,估计09
年约有33 百万台内嵌硅调谐器,预计2005~2009 年CAGR 为78.4%。
整体而言,2009 年全球约有1.13 个应用单位会使用硅调谐器,调谐器的跌幅每年
约10~15%,至2009 年整体产值约为1 亿8900 万美元。
结论与建议
硅调谐器仍有独立生存的空间
以DVB-H 的解决方案来看,几乎都是以SiP 方式显现,主要的重点在于除了调谐器
整合尚未完成以外,调谐器设身考量的问题太多,现在连板上调谐器其良率上都有困难,
少了铁壳后问题会更多,何况又要整合其他无源电路以及滤波器的问题要解决。
PCTV 是目前硅调谐器主力市场
就目前市场而言,DTV 的USB Dongle 市场尚未起飞即已经陷入价格战,笔者认为消
费者的使用认知以及退货率高居不下,是其经销商不愿大力推广之主因,经销商不愿推
广与备货,导致硅调谐器厂商出货时无法掌控,恶性循环。但是相反,NB 内建TV 模组
倒是稳建成长,全球一年的量大约650 万。NB 内建模组OEM 厂商首重收视稳定度与良率,
一有闪失将会对NB 厂商有重大退货损失,因此不轻易汰换,所以其他Fabless 厂商切
入此一市场有一定的难度。
功耗
传统的Can 调谐器功耗在400mW 以内,与目前市面上的750mW~1W 之硅 调谐器有一
段差距,若未来DVB-H 要兴盛,估计解调+调谐器要压到500mW 以内才会符合移动电视
的经济效益,因此未来硅调谐器需要解决常务之急是在功耗上。
工艺压力仍不大
调谐器早期即是用离散元件调出来的,因此与数字1C 架构完全不同,即使目前有
多种纯CMOS 0.18 微米版本的硅调谐器,因为无源电路占了整个晶圆的85%、数字电路
只有15%,导致无法靠工艺有效缩减;此外离散元件还有20~30 个要进行整合,为减少
系统厂商成本,因此还要整合其他离散元件,以缩小PCB 面积。
成本问题
价格压力仍是考虑重点,Can 调谐器的价格不见得比硅高,在考量收视灵敏度以及
效能后,STB 或是LCD TV 厂商不见得会立即有替换Can 调谐器的想法,此外用在Image
Rejection 的表面滤波器,目前多还是外挂形式,表面滤波器单价约在0.2~0.3 美元,
成为离散元件中成本最高者,现在有许多厂商开始进行Image Filter 的整合工作。
综上所述,硅调谐器仍有许多好处,就如同过去RF 元件在板子上有好几颗,现在
却只有一个RF 模式一样的历史演进,加上电子产品移动性的盛行,笔者估计未来2009
年可以应用在硅调谐器约有1.13 亿个单位,若有些高档NB、PCTV 或STB 需要不同频段
的PiP、PoP 功能,其每个应用单位上甚至需要两个调谐器作接收,因此实际上的数字
可以估到1.13~1.4 亿左右。
及笔者市场搜寻,至2009 年硅调谐器应用的量至少在 1.1 亿以上,若以移动
电视调谐器来看,2006~2010 年CAGR 为75.6%。
前言
早期人类在开车时大多只有音乐相伴(例如:FM、AM Radio),随着科技的
日新月异,现今人类在开车时不仅可以通过移动电视的技术接收数字电视收看,
甚至在往后几年内,手机电视世界也将被实现,然而手机电视的收视功能跟过去
WLAN、GSM、甚至是蓝牙不一样,手机电视是以宽频信号收进手机中,再通过
调谐器选择想要的频道,实际上的运作比一般的RF transceiver 复杂,甚至需要
SAW 来做镜相滤波,但电子产品轻薄短小的趋势,却无法容忍装有铁壳如此大
体积的Can 调谐器。
因此为因应移动接收的到来,硅调谐器也逐渐兴起,根据各大调研机构预测
以及笔者市场搜寻,至2009 年硅调谐器应用的量至少在 1.1 亿以上,若以移
动电视调谐器来看,2006~2010 年CAGR 为75.6%。以下就硅调谐器做整体
市场预测与技术分析。
Replace CAN 调谐器的硅调谐器
图1 硅调节器取代性
传统的用铁壳兜离散元件以及调整线圈来作收视微调的称为Can 调谐器,
Can 调谐器的历史相当久远,从早期CRT 无线模拟电视开始,即是整个Can 调
谐器的历史,此产品领导厂商就是Philips 跟Sharp。但是Can 调谐器合计主自
源元件将近130 个,金属铁壳以及PCB 板都是硬件成本负担,现在一般均由中
国厂商进行代工,台湾地区市场产量最多的即是冈大以及奇景,仅少部分高单价
小体积的微型Can 调谐器,但需要4 到6 周的供应链时间,因此硅调谐器的
出现解决相当多的问题,下面6 个要点说明为何硅调谐器能够取代长达 30 年
的Can 调谐器技术:
整合度
硅调谐器是将整个原来Can 调谐器电路集成化,但由于有太多被动元件所
组成,目前一个硅调谐器大约可以将震荡源、Mixer、Filter、部分电阻电容整合,
约可较一般Can 调谐器节省8 成的面积。
Multi-调谐器
目前数字电视常常强调子母画面(PiP ,PoP),但若两个频道其频段不一样
的时候,硅调谐器可以用堆叠的方式并成一颗。
可靠度
传统的 Can 调谐器不耐摔,更容易随着时间元件结构性老化,但硅调谐
器为IC 结构并没有这一问题。
供应效率从以前就一直困扰整个电视机厂商的供应链,每一个Can 调谐器
都需要人工调教,往往传统电视机的供应链在制造与出货时,瓶颈一直都卡在
Can 上,硅调谐器可以解决此一问题。
体积
硅调谐器将近是一般 Can 调谐器的十分之一,即使近期出的微型2CC Can
调谐器,硅体积仍较小。
产品路线图
整个产品线的Roadmap 一直朝向硅走,以前NB 内建TV Module 都是
用Can,但目前许多TV Module 已经用硅,例如圆刚采用Xceieve 的硅 Solution,
而目前DVB-H 调谐器几乎都是采用硅,未来Pocket TV 也会渐渐用硅调谐器,
现在连STB 也逐渐采用硅调谐器。
硅调谐器主要市场
图2 USB Dongle
目前用在硅调谐器最广泛的市场是在USB Dongle,根据笔者统计,整体2006 年USB
Dongle 市场在450 万颗,加计消费性NB 内建模组,总计NB 相关市场在1100 万颗的量,
上图即为整个USB Dongle 的拆解图,一般硅调谐器搭配一颗解调器,左下角一颗小型
的X’ TAL。
目前台湾地区厂商的解决方案搭配不外乎用Microtune 以及宽达的调谐器搭配咏
发、Zarlink 以及瑞昱的解调已经有整合USB2.0 Phy 版本,整体报价在3~4 美元左右。
目前USB Dongle 因为受中国大陆以及台湾地区激烈竞争,整体市场报价甚者已到
20 美元,台湾DTV Dongle 领导厂商如宏想、富诚、微星、东雅电、广实、中国,如Malata
以及新科都有其产品。
(图3)Philips 公布最新的DVB-H 解决方案,主要是应用在[page]手机看电视上,名为BGT215,
该装置适用SiP 方式将调谐器以及解码器合在一起,体积约771.2mm3 相当小,非常适
合用在电视手机当中,尤其调谐器的功耗在150mW,以0.25 微米BiCMOS 制造、Die Size
在5mm2,也就是每片Wafer 可以切1570 颗Die,若以Wafer price 1200 美元,其成本
大概在0.75 美元左右。
图3 NXP DVB-H 解决方案
整体而言,由于DVB-H 其调谐器的难度不如DVB-T,因此困难的地方会是在DVB-H
的解调性能,因此厂商预切入电视手机领域,调谐器与解调缺一不可,这也是为什么NXP、
Siano、TI、Freescale 都是同是拥有两种产品的原因。
硅调谐器架构解析
若要谈硅调谐器,Microtune 可以说是该产业的代表,Microtune 是目前在市场有
量产DVB-H 产品的公司,在2005 年DVB-C 领域市占率达34%,Cable 产品占公司营收将
近60%,Microtune 到现在还是处于亏损的状态,但是股价仍维持在5~6 美元,可以想
见市场对Microtune 的认同度与期待。
Microtune 有产品主要专注在STB 市场以及PC TV 市场,其接收频率范围从48MHz
到860MHz,3.3V input,(图4)为Microtune 主力产品的电路图。
图4
MT2060 构架图
任何调谐器技术主要的关键是在于如何通过升频与降频的方式,将频道附近的杂讯以及
不想要的邻近频道,用表面滤波器滤除。以为例,在天线接收之后经LNA 放大,并收集
信号进行升频,同时藉由Mixer 以及同步震荡源,定住想要的频率,再由内建Filter
进行第一次的滤波,滤过之后再用第二Mixer 以及第二震荡源同步降频,再利用一颗外
挂的镜像抑制滤波器将镜像杂讯滤除,最后调整至最终标准中频,传输给解调,直接做
解调变。
硅调谐器市场
根据In-Stat 预测,In-Stat 将收视端的元件分为调谐器及基带端:
基带端:BB 端指解调器(解调变器),包含的功能区块包括:解多功分流的Demux;
类比转成数字的ADC、以及处理正交分频多工调变的(OFDM),上述的各种功能已经整合
成一颗解调,由于解调属于数字IC 产品,跌价幅度较快,现在如DiBcom 与咏发进展到
0.13 微米混讯制程,DiBcom 预计明年90 奈米产品会开始量产DVB-H 的解调,In-Stat
估计2010 年产值可以到2 亿5000 万美元,2006~2010 年CAGR 为50.2%;
射频端RF 指硅调谐器端整体的2006~2010 年CAGR 为75.6%,整体产值到2010 年约
2 亿4000 万美元,整体市场的量约1 亿颗。
整体而言,硅 调谐器可以分为五个主力市场:
汽车
汽车的市场最难切入,除了传统半导体厂商(Freescale、Philips、Renesas)靠着
长年关系可以有接触之外,单纯的Fabless 厂商很难有施力点,由于汽车需考量高速移
动性的性能,好的汽车需要两根以上的天线做Diversity 的Comparison。但是在考量效
能情形下,硅调谐器要取代传统Can,短期内较难显现。
手机
手机因为考量到体积与成本的问题,DVB-H 的元件很多在这里都是用SiP 方式做进
手机中,且考量到蓝牙、3G、WiFi 干扰问题,因此手机仍有一定的门槛。
PC
NB 领域是目前量最大的市场,但是当初为了推晋NB 内建模组,当时的解决方案都
是A+D,以至于目前仍以A+D 方案为主流。
DTV Dongle
Dongle 市场是所有应用端中最早转用硅调谐器的产品,2000 年初台湾有几款Mini
Can 的Dongle,但8CCMini Can 价格不低(5~6 美元),直到2004 年硅 调谐器才广泛用
在DTV Dongle。
STB&DTV
市场预估STB 市场会是明年硅 调谐器开始兴盛的一年,现在有很多STB 随着LCD TV
推出,也日益轻薄短小,如东硕推出的壁挂式STB,体积仅如手掌大。此外,LCD TV 内
建DTV 调谐器,也开始成为必备功能。
根据笔者资料整理与估计,应用在便携设备的DTV 至2009 年就有4000 万台,
2005~2009 年CAGR 就有151%,在NB 端包含Dongle 以[page]及内建电视模组,其中2006 年NB
约650 万台内建电视模组,其余Dongle 约占400~450 万台,随着消费性NB 突破整体NB
五成以及DTV 普及率攀升,加计NB 每年两成增加下,2009 年约有4000 万台的DTV 需求,
2005~2009 年CAGR 就有65%。
此外,STB 内建硅 调谐器可分成IC 内嵌CAN 以及板上调谐器 两种市场,初期预比
重为9:1,但至2009 年厂商可以克服信号干扰问题后,预估可以攀升到5:5,估计09
年约有33 百万台内嵌硅调谐器,预计2005~2009 年CAGR 为78.4%。
整体而言,2009 年全球约有1.13 个应用单位会使用硅调谐器,调谐器的跌幅每年
约10~15%,至2009 年整体产值约为1 亿8900 万美元。
结论与建议
硅调谐器仍有独立生存的空间
以DVB-H 的解决方案来看,几乎都是以SiP 方式显现,主要的重点在于除了调谐器
整合尚未完成以外,调谐器设身考量的问题太多,现在连板上调谐器其良率上都有困难,
少了铁壳后问题会更多,何况又要整合其他无源电路以及滤波器的问题要解决。
PCTV 是目前硅调谐器主力市场
就目前市场而言,DTV 的USB Dongle 市场尚未起飞即已经陷入价格战,笔者认为消
费者的使用认知以及退货率高居不下,是其经销商不愿大力推广之主因,经销商不愿推
广与备货,导致硅调谐器厂商出货时无法掌控,恶性循环。但是相反,NB 内建TV 模组
倒是稳建成长,全球一年的量大约650 万。NB 内建模组OEM 厂商首重收视稳定度与良率,
一有闪失将会对NB 厂商有重大退货损失,因此不轻易汰换,所以其他Fabless 厂商切
入此一市场有一定的难度。
功耗
传统的Can 调谐器功耗在400mW 以内,与目前市面上的750mW~1W 之硅 调谐器有一
段差距,若未来DVB-H 要兴盛,估计解调+调谐器要压到500mW 以内才会符合移动电视
的经济效益,因此未来硅调谐器需要解决常务之急是在功耗上。
工艺压力仍不大
调谐器早期即是用离散元件调出来的,因此与数字1C 架构完全不同,即使目前有
多种纯CMOS 0.18 微米版本的硅调谐器,因为无源电路占了整个晶圆的85%、数字电路
只有15%,导致无法靠工艺有效缩减;此外离散元件还有20~30 个要进行整合,为减少
系统厂商成本,因此还要整合其他离散元件,以缩小PCB 面积。
成本问题
价格压力仍是考虑重点,Can 调谐器的价格不见得比硅高,在考量收视灵敏度以及
效能后,STB 或是LCD TV 厂商不见得会立即有替换Can 调谐器的想法,此外用在Image
Rejection 的表面滤波器,目前多还是外挂形式,表面滤波器单价约在0.2~0.3 美元,
成为离散元件中成本最高者,现在有许多厂商开始进行Image Filter 的整合工作。
综上所述,硅调谐器仍有许多好处,就如同过去RF 元件在板子上有好几颗,现在
却只有一个RF 模式一样的历史演进,加上电子产品移动性的盛行,笔者估计未来2009
年可以应用在硅调谐器约有1.13 亿个单位,若有些高档NB、PCTV 或STB 需要不同频段
的PiP、PoP 功能,其每个应用单位上甚至需要两个调谐器作接收,因此实际上的数字
可以估到1.13~1.4 亿左右。