Project Tango計(jì)劃點(diǎn)火,九軸MEMS/傳感中樞行情俏
[導(dǎo)讀]Google日前宣布「Project Tango」新計(jì)劃，將偕同眾多軟硬體開發(fā)商，研發(fā)可具備像人類一樣環(huán)境感知能力的新一代智慧型手機(jī)，可望帶動(dòng)三維(3D)深度感測(cè)器、九軸微機(jī)電系統(tǒng)(MEMS)感測(cè)器和感測(cè)中樞(Sensor Hub)等關(guān)鍵元件
Google日前宣布「Project Tango」新計(jì)劃，將偕同眾多軟硬體開發(fā)商，研發(fā)可具備像人類一樣環(huán)境感知能力的新一代智慧型手機(jī)，可望帶動(dòng)三維(3D)深度感測(cè)器、九軸微機(jī)電系統(tǒng)(MEMS)感測(cè)器和感測(cè)中樞(Sensor Hub)等關(guān)鍵元件需求高漲。
九軸微機(jī)電系統(tǒng)(MEMS)單晶片和感測(cè)器中樞(Sensor Hub)需求看漲。
Google于2月底發(fā)布一項(xiàng)名為「Project Tango」的研究計(jì)劃，并推出內(nèi)建三維深度感測(cè)器(3D Depth Sensor)、動(dòng)作追蹤影像感測(cè)器(Motion Tracking Camera)、攝影鏡頭、電腦視覺處理器(Computer Vision Processor)及MEMS感測(cè)器的Android原型手機(jī)(圖1)，期吸引更多軟硬開發(fā)者加入研發(fā)行列，以及早讓智慧型手機(jī)具備像人類一樣的周遭環(huán)境感知能力，可望帶動(dòng)智慧型手機(jī)配備3D深度感測(cè)器和九軸MEMS單晶片，以及感測(cè)中樞。
圖1 「Project Tango」研究計(jì)劃手機(jī)架構(gòu)圖 圖片來源：Google
過去，智慧型手機(jī)系藉由全球衛(wèi)星定位系統(tǒng)(GPS)或輔助全球衛(wèi)星定位系統(tǒng)(AGPS)，再搭配內(nèi)建的數(shù)位相機(jī)與MEMS感測(cè)器達(dá)成擴(kuò)增實(shí)境(AR)。未來，「Project Tango」計(jì)劃系希望借力上述關(guān)鍵元件，讓行動(dòng)裝置具備如同人類層級(jí)般的空間與動(dòng)作理解能力，并結(jié)合專門設(shè)計(jì)的客制化硬體與軟體，達(dá)到在追蹤手機(jī)3D動(dòng)作的同時(shí)，用影像與深度感測(cè)器進(jìn)行3D測(cè)量，從而為所在環(huán)境建立3D地圖，以開啟人機(jī)介面應(yīng)用全新的想像空間無限。
[@B]Project Tango計(jì)劃刺激 九軸MEMS單晶片漸夯[@C] Project Tango計(jì)劃刺激 九軸MEMS單晶片漸夯
圖2 Bosch Sensortec亞太區(qū)總裁百里博表示，在高階智慧型手機(jī)導(dǎo)入比例激增之下，九軸MEMS單晶片將逐漸躍居高階市場(chǎng)主流地位。
Bosch Sensortec亞太區(qū)總裁百里博(Leopold Beer)(圖2)表示，智慧型手機(jī)品牌商為實(shí)現(xiàn)室內(nèi)導(dǎo)航和沉浸式游戲(Immersive Gaming)等酷炫應(yīng)用服務(wù)，提高產(chǎn)品附加價(jià)值，將擴(kuò)大于高階產(chǎn)品線導(dǎo)入3D深度感測(cè)器，并內(nèi)建整合三軸加速度計(jì)、三軸陀螺儀與三軸地磁計(jì)的九軸MEMS單晶片；其中，加速度計(jì)可偵測(cè)螢?zāi)环D(zhuǎn)；磁力計(jì)主要用途為室內(nèi)導(dǎo)航；陀螺儀則用以達(dá)成游戲搖桿、相機(jī)防手震等功能。
看好「Project Tango」計(jì)劃出爐后，高階智慧型手機(jī)品牌商導(dǎo)入3D深度感測(cè)器和九軸MEMS單晶片的意愿將大幅提高，MEMS感測(cè)器供應(yīng)商已加緊展開新一代產(chǎn)品線布局，特別是已參與Google「Project Tango」計(jì)劃的唯一MEMS感測(cè)器供應(yīng)商Bosch Sensortec(表1)。百里博透露，高階智慧型手機(jī)品牌商對(duì)降低耗電量及縮小尺寸方面要求極為嚴(yán)苛，也因此，該公司已投入新一代九軸MEMS單晶片--BMX155/255開發(fā)，其將兼具更低功耗及更小尺寸的特性，預(yù)定將于2014年底前上市。
據(jù)悉，目前Bosch Sensortec已推出的九軸MEMS單晶片--BMX055，系采用矽穿孔(TSV)技術(shù)封裝，尺寸僅3毫米×4.5毫米×0.95毫米。百里博指出，為生產(chǎn)出節(jié)能且微型化的九軸MEMS單晶片，Bosch Sensortec仍將持續(xù)沿用TSV技術(shù)，而非系統(tǒng)級(jí)封裝(SiP)技術(shù)。
盡管目前智慧型手機(jī)品牌商為縮減整體物料清單(BOM)成本，多傾向采用六軸MEMS感測(cè)器；然日后若要實(shí)現(xiàn)更豐富且新穎的人機(jī)介面應(yīng)用，高階智慧型手機(jī)配備九軸MEMS單晶片將勢(shì)在必行。
圖3 意法半導(dǎo)體技術(shù)行銷專案經(jīng)理李炯毅認(rèn)為，未來旗艦型智慧型手機(jī)配備的九軸MEMS感測(cè)器將為大勢(shì)所趨。
意法半導(dǎo)體(ST)大中華暨南亞區(qū)類比、微機(jī)電與感測(cè)元件技術(shù)行銷專案經(jīng)理李炯毅(圖3)認(rèn)為，未來智慧型手機(jī)品牌商打造的旗艦機(jī)種若訴求更輕薄短小設(shè)計(jì)，可選用高整合度的九軸MEMS單晶片方案；但若考量到電子羅盤容易受到手機(jī)內(nèi)其他電子元件的干擾，亦可能將選用加速度計(jì)整合陀螺儀的六軸感測(cè)器，再搭配三軸電子羅盤的設(shè)計(jì)，其中三軸的電子羅盤可擺放在與六軸感測(cè)器不同的位置，以避免遭受干擾。
不僅是九軸MEMS單晶片，旗艦型智慧型手機(jī)內(nèi)建Sensor Hub的比例亦將大增，以在實(shí)現(xiàn)多元化人機(jī)介面同時(shí)，減少手機(jī)處理器工作量和耗電量。
翻新人機(jī)介面 旗艦機(jī)導(dǎo)入Sensor Hub
事實(shí)上，繼三星(Samsung)與蘋果(Apple)后，更多智慧型手機(jī)品牌商亦將于今年發(fā)布的新一代高階機(jī)種中，跟進(jìn)導(dǎo)入Sensor Hub搭配九軸MEMS感測(cè)器方案，以打造出更豐富的人機(jī)介面和應(yīng)用服務(wù)。
李炯毅表示，智慧型手機(jī)品牌商正擴(kuò)大導(dǎo)入Sensor Hub，以儲(chǔ)存眾多MEMS感測(cè)器數(shù)值，并借助此緩存機(jī)制，讓應(yīng)用處理器毋須經(jīng)常讀取MEMS感測(cè)器數(shù)據(jù)，減輕工作負(fù)擔(dān)和耗電量。
另值得關(guān)注的是，由于Google「Project Tango」計(jì)劃所發(fā)布的Android原型手機(jī)，可利用內(nèi)建的三維深度感測(cè)器、攝影機(jī)和專用處理器，實(shí)現(xiàn)室內(nèi)導(dǎo)航功能，恐與MEMS感測(cè)器角色重疊。對(duì)此，李炯毅強(qiáng)調(diào)，未來旗艦型智慧型手機(jī)配備3D深度感測(cè)器將為大勢(shì)所趨，但仍需要MEMS感測(cè)器輔佐。舉例而言，智慧型手機(jī)內(nèi)建3D深度感測(cè)器在模擬實(shí)境時(shí)，亦需要加速度計(jì)、陀螺儀等MEMS感測(cè)器提供水平、垂直、翻轉(zhuǎn)等動(dòng)作變化資訊，以利處理器進(jìn)行資料判斷和運(yùn)算。
瞄準(zhǔn)Sensor Hub與九軸MEMS感測(cè)器的龐大市場(chǎng)商機(jī)，意法半導(dǎo)體、Bosch Sensortec、應(yīng)美盛(InvenSense)等MEMS感測(cè)器廠商亦已加緊投入相關(guān)產(chǎn)品線布局。李炯毅分析，不同智慧型手機(jī)對(duì)定位、人機(jī)介面及應(yīng)用服務(wù)的需求不同，因此所采用的Sensor Hub微控制器(MCU)核心規(guī)格亦大相逕庭，除Cortex-M0/M0+之外，Cortex-M3和Cortex-M4亦為熱門核心選項(xiàng)之一。此外，為實(shí)現(xiàn)更高整合度的多軸MEMS單晶片，MEMS感測(cè)器供應(yīng)商采用矽穿孔(TSV)技術(shù)封裝的比例也將會(huì)大幅增長。舉例而言，使用TSV技術(shù)投產(chǎn)的九軸MEMS單晶片，尺寸可微縮至3毫米×3毫米。
盡管未來旗艦型智慧型手機(jī)配備九軸MEMS感測(cè)器后，可借助Sensor Hub降低處理器耗電量。然而，面對(duì)智慧型手機(jī)品牌商對(duì)節(jié)能的要求日益嚴(yán)苛，MEMS感測(cè)器供應(yīng)商將持續(xù)開發(fā)出更省電的加速度計(jì)和陀螺儀方案，以滿足市場(chǎng)需求。 [!--empirenews.page--]
迎合手機(jī)省電要求 MEMS感測(cè)器功耗再降
現(xiàn)階段智慧型手機(jī)內(nèi)普遍配備的MEMS感測(cè)器中，加速度計(jì)可實(shí)現(xiàn)螢?zāi)环D(zhuǎn)偵測(cè)、計(jì)步器等眾多基礎(chǔ)功能，因此系處于永不關(guān)閉的狀態(tài)；至于陀螺儀雖然在使用時(shí)才開啟，但耗電量較加速度計(jì)高出數(shù)倍之多，遂與加速度計(jì)同列為MEMS感測(cè)器制造商首要降低功耗的產(chǎn)品。
也因此，百里博表示，該公司已計(jì)劃于2014年年底前，針對(duì)內(nèi)建3D深度感測(cè)器的手機(jī)市場(chǎng)，發(fā)布新一代加速度計(jì)，將較前一代方案具備更低耗電量。
至于意法半導(dǎo)體，則計(jì)劃再推出更省電的陀螺儀。李炯毅指出，目前各MEMS感測(cè)器廠商推出的加速度計(jì)功耗僅達(dá)0.1毫安培，相比之下，陀螺儀耗電量雖已大幅下降，但仍高達(dá)約2毫安培，較加速度計(jì)更有降低耗電量的迫切性，將成為該公司未來產(chǎn)品研發(fā)的首要重點(diǎn)。
隨著「Project Tango」研究計(jì)劃的Android原型手機(jī)出爐，智慧型手機(jī)人機(jī)介面應(yīng)用將開啟更多想像空間，并帶動(dòng)九軸MEMS感測(cè)器及Sensor Hub需求快速成長，成為MEMS感測(cè)器與微控制器廠商競相卡位的熱門商機(jī)。
九軸微機(jī)電系統(tǒng)(MEMS)單晶片和感測(cè)器中樞(Sensor Hub)需求看漲。
Google于2月底發(fā)布一項(xiàng)名為「Project Tango」的研究計(jì)劃，并推出內(nèi)建三維深度感測(cè)器(3D Depth Sensor)、動(dòng)作追蹤影像感測(cè)器(Motion Tracking Camera)、攝影鏡頭、電腦視覺處理器(Computer Vision Processor)及MEMS感測(cè)器的Android原型手機(jī)(圖1)，期吸引更多軟硬開發(fā)者加入研發(fā)行列，以及早讓智慧型手機(jī)具備像人類一樣的周遭環(huán)境感知能力，可望帶動(dòng)智慧型手機(jī)配備3D深度感測(cè)器和九軸MEMS單晶片，以及感測(cè)中樞。
圖1 「Project Tango」研究計(jì)劃手機(jī)架構(gòu)圖 圖片來源：Google
過去，智慧型手機(jī)系藉由全球衛(wèi)星定位系統(tǒng)(GPS)或輔助全球衛(wèi)星定位系統(tǒng)(AGPS)，再搭配內(nèi)建的數(shù)位相機(jī)與MEMS感測(cè)器達(dá)成擴(kuò)增實(shí)境(AR)。未來，「Project Tango」計(jì)劃系希望借力上述關(guān)鍵元件，讓行動(dòng)裝置具備如同人類層級(jí)般的空間與動(dòng)作理解能力，并結(jié)合專門設(shè)計(jì)的客制化硬體與軟體，達(dá)到在追蹤手機(jī)3D動(dòng)作的同時(shí)，用影像與深度感測(cè)器進(jìn)行3D測(cè)量，從而為所在環(huán)境建立3D地圖，以開啟人機(jī)介面應(yīng)用全新的想像空間無限。
[@B]Project Tango計(jì)劃刺激 九軸MEMS單晶片漸夯[@C] Project Tango計(jì)劃刺激 九軸MEMS單晶片漸夯
圖2 Bosch Sensortec亞太區(qū)總裁百里博表示，在高階智慧型手機(jī)導(dǎo)入比例激增之下，九軸MEMS單晶片將逐漸躍居高階市場(chǎng)主流地位。
Bosch Sensortec亞太區(qū)總裁百里博(Leopold Beer)(圖2)表示，智慧型手機(jī)品牌商為實(shí)現(xiàn)室內(nèi)導(dǎo)航和沉浸式游戲(Immersive Gaming)等酷炫應(yīng)用服務(wù)，提高產(chǎn)品附加價(jià)值，將擴(kuò)大于高階產(chǎn)品線導(dǎo)入3D深度感測(cè)器，并內(nèi)建整合三軸加速度計(jì)、三軸陀螺儀與三軸地磁計(jì)的九軸MEMS單晶片；其中，加速度計(jì)可偵測(cè)螢?zāi)环D(zhuǎn)；磁力計(jì)主要用途為室內(nèi)導(dǎo)航；陀螺儀則用以達(dá)成游戲搖桿、相機(jī)防手震等功能。
看好「Project Tango」計(jì)劃出爐后，高階智慧型手機(jī)品牌商導(dǎo)入3D深度感測(cè)器和九軸MEMS單晶片的意愿將大幅提高，MEMS感測(cè)器供應(yīng)商已加緊展開新一代產(chǎn)品線布局，特別是已參與Google「Project Tango」計(jì)劃的唯一MEMS感測(cè)器供應(yīng)商Bosch Sensortec(表1)。百里博透露，高階智慧型手機(jī)品牌商對(duì)降低耗電量及縮小尺寸方面要求極為嚴(yán)苛，也因此，該公司已投入新一代九軸MEMS單晶片--BMX155/255開發(fā)，其將兼具更低功耗及更小尺寸的特性，預(yù)定將于2014年底前上市。
據(jù)悉，目前Bosch Sensortec已推出的九軸MEMS單晶片--BMX055，系采用矽穿孔(TSV)技術(shù)封裝，尺寸僅3毫米×4.5毫米×0.95毫米。百里博指出，為生產(chǎn)出節(jié)能且微型化的九軸MEMS單晶片，Bosch Sensortec仍將持續(xù)沿用TSV技術(shù)，而非系統(tǒng)級(jí)封裝(SiP)技術(shù)。
盡管目前智慧型手機(jī)品牌商為縮減整體物料清單(BOM)成本，多傾向采用六軸MEMS感測(cè)器；然日后若要實(shí)現(xiàn)更豐富且新穎的人機(jī)介面應(yīng)用，高階智慧型手機(jī)配備九軸MEMS單晶片將勢(shì)在必行。
圖3 意法半導(dǎo)體技術(shù)行銷專案經(jīng)理李炯毅認(rèn)為，未來旗艦型智慧型手機(jī)配備的九軸MEMS感測(cè)器將為大勢(shì)所趨。
意法半導(dǎo)體(ST)大中華暨南亞區(qū)類比、微機(jī)電與感測(cè)元件技術(shù)行銷專案經(jīng)理李炯毅(圖3)認(rèn)為，未來智慧型手機(jī)品牌商打造的旗艦機(jī)種若訴求更輕薄短小設(shè)計(jì)，可選用高整合度的九軸MEMS單晶片方案；但若考量到電子羅盤容易受到手機(jī)內(nèi)其他電子元件的干擾，亦可能將選用加速度計(jì)整合陀螺儀的六軸感測(cè)器，再搭配三軸電子羅盤的設(shè)計(jì)，其中三軸的電子羅盤可擺放在與六軸感測(cè)器不同的位置，以避免遭受干擾。
不僅是九軸MEMS單晶片，旗艦型智慧型手機(jī)內(nèi)建Sensor Hub的比例亦將大增，以在實(shí)現(xiàn)多元化人機(jī)介面同時(shí)，減少手機(jī)處理器工作量和耗電量。
翻新人機(jī)介面 旗艦機(jī)導(dǎo)入Sensor Hub
事實(shí)上，繼三星(Samsung)與蘋果(Apple)后，更多智慧型手機(jī)品牌商亦將于今年發(fā)布的新一代高階機(jī)種中，跟進(jìn)導(dǎo)入Sensor Hub搭配九軸MEMS感測(cè)器方案，以打造出更豐富的人機(jī)介面和應(yīng)用服務(wù)。
李炯毅表示，智慧型手機(jī)品牌商正擴(kuò)大導(dǎo)入Sensor Hub，以儲(chǔ)存眾多MEMS感測(cè)器數(shù)值，并借助此緩存機(jī)制，讓應(yīng)用處理器毋須經(jīng)常讀取MEMS感測(cè)器數(shù)據(jù)，減輕工作負(fù)擔(dān)和耗電量。
另值得關(guān)注的是，由于Google「Project Tango」計(jì)劃所發(fā)布的Android原型手機(jī)，可利用內(nèi)建的三維深度感測(cè)器、攝影機(jī)和專用處理器，實(shí)現(xiàn)室內(nèi)導(dǎo)航功能，恐與MEMS感測(cè)器角色重疊。對(duì)此，李炯毅強(qiáng)調(diào)，未來旗艦型智慧型手機(jī)配備3D深度感測(cè)器將為大勢(shì)所趨，但仍需要MEMS感測(cè)器輔佐。舉例而言，智慧型手機(jī)內(nèi)建3D深度感測(cè)器在模擬實(shí)境時(shí)，亦需要加速度計(jì)、陀螺儀等MEMS感測(cè)器提供水平、垂直、翻轉(zhuǎn)等動(dòng)作變化資訊，以利處理器進(jìn)行資料判斷和運(yùn)算。
瞄準(zhǔn)Sensor Hub與九軸MEMS感測(cè)器的龐大市場(chǎng)商機(jī)，意法半導(dǎo)體、Bosch Sensortec、應(yīng)美盛(InvenSense)等MEMS感測(cè)器廠商亦已加緊投入相關(guān)產(chǎn)品線布局。李炯毅分析，不同智慧型手機(jī)對(duì)定位、人機(jī)介面及應(yīng)用服務(wù)的需求不同，因此所采用的Sensor Hub微控制器(MCU)核心規(guī)格亦大相逕庭，除Cortex-M0/M0+之外，Cortex-M3和Cortex-M4亦為熱門核心選項(xiàng)之一。此外，為實(shí)現(xiàn)更高整合度的多軸MEMS單晶片，MEMS感測(cè)器供應(yīng)商采用矽穿孔(TSV)技術(shù)封裝的比例也將會(huì)大幅增長。舉例而言，使用TSV技術(shù)投產(chǎn)的九軸MEMS單晶片，尺寸可微縮至3毫米×3毫米。
盡管未來旗艦型智慧型手機(jī)配備九軸MEMS感測(cè)器后，可借助Sensor Hub降低處理器耗電量。然而，面對(duì)智慧型手機(jī)品牌商對(duì)節(jié)能的要求日益嚴(yán)苛，MEMS感測(cè)器供應(yīng)商將持續(xù)開發(fā)出更省電的加速度計(jì)和陀螺儀方案，以滿足市場(chǎng)需求。 [!--empirenews.page--]
迎合手機(jī)省電要求 MEMS感測(cè)器功耗再降
現(xiàn)階段智慧型手機(jī)內(nèi)普遍配備的MEMS感測(cè)器中，加速度計(jì)可實(shí)現(xiàn)螢?zāi)环D(zhuǎn)偵測(cè)、計(jì)步器等眾多基礎(chǔ)功能，因此系處于永不關(guān)閉的狀態(tài)；至于陀螺儀雖然在使用時(shí)才開啟，但耗電量較加速度計(jì)高出數(shù)倍之多，遂與加速度計(jì)同列為MEMS感測(cè)器制造商首要降低功耗的產(chǎn)品。
也因此，百里博表示，該公司已計(jì)劃于2014年年底前，針對(duì)內(nèi)建3D深度感測(cè)器的手機(jī)市場(chǎng)，發(fā)布新一代加速度計(jì)，將較前一代方案具備更低耗電量。
至于意法半導(dǎo)體，則計(jì)劃再推出更省電的陀螺儀。李炯毅指出，目前各MEMS感測(cè)器廠商推出的加速度計(jì)功耗僅達(dá)0.1毫安培，相比之下，陀螺儀耗電量雖已大幅下降，但仍高達(dá)約2毫安培，較加速度計(jì)更有降低耗電量的迫切性，將成為該公司未來產(chǎn)品研發(fā)的首要重點(diǎn)。
隨著「Project Tango」研究計(jì)劃的Android原型手機(jī)出爐，智慧型手機(jī)人機(jī)介面應(yīng)用將開啟更多想像空間，并帶動(dòng)九軸MEMS感測(cè)器及Sensor Hub需求快速成長，成為MEMS感測(cè)器與微控制器廠商競相卡位的熱門商機(jī)。
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