根據Dataquest資料,半導體佔電子產品的比重將由1984年的6%逐年增加
至1996年的18%,預測在2000年時將達到26%~30%左右,顯示半導體的地
位與日俱增。而在此一事實之下,那些應用趨勢是重要的支撐因素,那些
機會是值得我們注意的,將是本專題的主軸。
IC需求之多寡取決於應用市場之需求,前述半導體比重與日俱增,其主因
除了半導體的技術快速進步之外,還有五個應用市場的共通趨勢是重要之
助力,這五個共通的趨勢分別是:數位化、多媒體、高速網路、技術融合
、System-Level Integration。
數位化使不同領域的電子產品更易於處理、儲存、交換,也是使得各領域
技術/產品得以融合的主因。而壓縮/解壓縮解決數位化的資料大增所造成
的儲存容量與通訊頻寬的問題,是數位化得以實用化之大功臣。數位化不
只是使技術融合,亦附帶地使產業融合,消費性電子產業與多媒體PC產業
之融合即是最佳的例子。多媒體在傳統的文字、圖形之外加上音訊、視訊
,使人機介面更人性化,機器更易於使用。網路化是人對資訊交換之需求
下自然之現象,因為WWW等多媒體使Internet的成長更快速,亦加速對網
路頻寬之需求,使新一代之高頻數位網路興起。
VLSI技術的進步使一個IC所能整合的電晶體數目會大幅提高,使得人們可
將整個系統的元件整合成少數IC(即用少數IC即可完成),DVD與STB用IC是
多媒體IC整合之最佳範例。
除了上述的應用共通趨勢外,本專題在第參、肆、伍三章分別以模組的觀
點來看IC在處理單元、儲存單元及輸出/入單元之應用趨勢,以與應用共通
趨勢前後呼應。
處理單元主要包含中央處理單元(Central Processing Unit)及多媒體處理
單元(Multimedia Processing Unit)兩種單元。在PC用CPU方面有兩個重要
方向:(A)CPU擴充具多媒體處理之指令與功能,如:Intel的MMX CPU;(B)
CPU 以模組化的方式出貨,在Notebook PC方面為IMM(Intel Mobile Module)
,在Desktop方面則為CPU Card。以上兩個方向的重要目的皆為提高CPU之效
能,(A)是提昇CPU之多媒體處理能力,(B)是使Cache的存取速度提高,並降
低系統廠商的設計困難度。兩者都是CPU重要之里程碑,在第參章有詳細的說
明,並對X86 CPU的競爭態勢多所著墨。
CPU具有MMX 指令之後,使得多媒體PC的架構有非常大的改變,傳統多媒體
處理功能,例如:MPEG-2解碼必須由單獨的IC才足以完成,而Intel在推出
MMX指令之後,使得具MMX的CPU得以獨立完成MPEG-2解碼或其他多媒體處理
的數位部份,此舉使得多媒體處理IC在PC平台的生存機會縮小許多,只有
在多工的PC平台,CPU無法獨立完成之情況下,才能有表現之機會。此外在
PC平台方面有人將多種多媒體處理IC整合在一起,如Chromatic的Mpact-1
,以降低成本,這是多媒體處理IC的第三種架構,本文將詳細比較這三種架
構的優缺點與定位。
在多媒體消費性系統產品方面,因沒有MMX仍需視訊解碼等多媒體處理IC,
我們詳細介紹兩種代表多媒體消費性電子系統DVD與STB所使用之IC,及其整
合方向,未來兩者皆會走向System-Level Integration、ASSP及Total Solution。
在第肆章,我們會以記憶體階層圖對儲存裝置進行一般介紹,並深入介紹PC
在主記憶體、圖形處理記憶體及快取記憶體的頻寬需求、容量需求,並對記
憶體市場及未來趨勢做一分析。
在第伍章我們從輸出入裝置與介面的演進,探討其對CPU效能的影響,及現在
系統和IC公司思索相關發展之趨勢做一說明。
第陸章我們會進行跨模組之綜合分析,更進一步說明System-Level Integration
的細節,並以視訊多媒體產品為例說明多媒體PC與消費性電子產品的技術融
合與元件共用。