大家好，我今天跟大家介绍的是在ultra-portable也就是超便携方面上的一些应用解决方案。我相信在场各位手上都有MP3，有手机，有ipod，iphone，我想大家对这个都会感兴趣，因为学生嘛，都喜欢听音乐。我做学生的时候就很喜欢音乐，但是，会经常发现可能听个30分钟就没电了，可是看同学听一个小时到两个小时。探究其中的差异性呢，我想，今天这个内容能够解释在消耗功率上为什么有的公司能够将器件做的那么小，而有的公司不但能够做的那么小还那么省电。做的小，不代表能够省电，所以可能你用的时间还是那么短。
那么我来看下整个世界的趋势来说，ultra-portable是一个主要的市场，从图上来说包括，gps，手机，区块呢区分为中国，欧洲，日本，美国。那么从趋势上来看呢，就可以发现一点，就是从巴西，中国，印度这些新兴国家来看，成长的比较快。那整个全世界的增加率在12.4%。这个对一个市场来说是一个非常快速的市场增长。所以在这么大一个市场上，我们怎么样去凸现出你的产品的差异性，然后这个有赖于制造厂商跟供应商怎么合作开发一个新的产品。
接下来，探讨一下。从手机的发展趋势来看有七项。第一项，每个手机有更多的cpu内核，所谓更多的cpu内核，是指专门处理图像，处理文字，处理收发，处理游戏的，这需要更多的功率。另一点，更多不同无线收发器，比如，wlan，wimax，gps。蓝牙等，更多通讯规范，你的RF功率势必要更大。为了避免更多干扰，需要有更低的噪音的转换器。第三个趋势呢，就是更高分辨率的图像传感器从1million到5个milion，这也需要更好的图形处理器、 更好闪光灯，没有足够的亮度的话，即使有更高像素，图片的效果也会打折扣。第四点呢，你需要更大的功率，那么你需要更大的电池，大的电池你要给它充电，市场调查充电15分钟到半个小时是能最受欢迎的。如果超过半个小时，那么就是无法接受的。要增加充电效率呢，需要开关式的充电器取代线形充电。其实这是一个价值考量的问题，线形充电不能满足需求。
另外一点就是减小外形尺寸，大家都知道iphone，今天新的ipod就要上市了，新的人机界面，带给用户更好的体验。在power这一块来看呢，需要更大的电流，更高的频率可以减小体积，减小体积的同时，保持一个高的效率就是一个议题。
目前来看，另一个需求是功率的需求，产品所需的功率远远大于电池的功率。目前3g手机上看还好，后面4g手机的情况呢情况来看，差距会越来越大。那么解决方案就是要增加电池的容量，或提高电源的效率。最后一点，大家都知道，现在的制程已经到了90nm，大家看到的都是80nm，65nm，45nm的产品，那么就出现了一个问题，半导体的功率上来看，更先进的工艺发展 ，就会产生更多的静态电流 ，那么静态电流跟所谓动态电流，是不同操作的一个方式 。动态电流，我们一般来说工作时候的需要的电流 ，静态电流 就是机器在待机时间需要的电流 ，待机时间的长短跟电池的寿命有很大的关系。
这张图大家可以看到 ，这是一个趋势 ，到99年是2g的手机 ，到 07年是 3g的手机 ，那到10年会到4g。4g的功率消耗会是3g的一倍 。未来的功率消耗越来越大。
新的视频通话需要更高效率，从图上可以看到 ，从2G到3G最大的差异在基带，这需要更好的处理器，另一点就是存储器 ，因为需要更大存储器来储存图形，然后是显示屏 ，因为需要更大的画面，从2.5寸到3寸，现在最大甚至到7寸 ，可以看到更清楚的影响 。还有就是摄像头这一部分。这些差异性大概在0.5w左右，大家看来0.5w可能不算什么 ，可是大家可以看一下自己的电池3.6v，1.8A的电池，它的容量顶多5-6w。5-6w的电池 可以让一个1.5w的差异的手机，运行时间降低一半。所以在这种情况下，未来在开关调节器的部分，我们觉得这个市场上升空间比线性调节器要大。另外不需要提供更高的能量，效率。线性调节器大家都知道无法达到更好的效率。
usb开关型充电，现在的产品都是使用USB的接口来进行充电，各位的手机其实都使用线性的充电方式，现在电池的容量越来越大，如果用线性的充电方式，你会发现，mini usb的充电方式电流最高只能达到500ma，这是为什么呢？那是因为从usb接口的规范来看，500ma是它最大的充电电流，所以用这个电流去充电话，电池容量越大，充电的时间就越长。这个大家都是能够了解的。如果用switch的方式去做的话，大家可以从图上看到电压从2.8v到4.2v的一个分布，我在低电压时候，采用大电流去充电，功率是电压乘以电流，还在范围之内，来进行充电 ，当电压回复到正常电压，去充电，所以我们能节省时间。那么这就是采用switch方式充电来增加速度的一个方法。第二点是减少散热 。跟用线性的方式相比较，switch的方式在整个充电过程中，2.8v时可以省0.7w，4.2v时可以省1.2w，从中我们看出差异性，省的power越多，那么你的效率就越高，散热也就更少，那么你的手机就可以做的更小，因为，你不需要散热片，不需要风扇。所以重点是在减少充电时间和减少热量。
如何去减小外形尺寸呢？这是一个业界发展的趋势，最早的开关电源是motorola生产的，在1988年就已经出现，现在还在使用，当然不会有手机去使用了。频率可以达到100hz，一直到现在2007，我们已经可以做到1mhz，目前我们飞兆可以提供的最高频率可以达到16mhz，是业界最高的。频率越高，你得到的好处就是体积更小，我们所说的体积更小，并不是说芯片本身体积小，而是指外部的零件，pcb面积比较小。比如说输入电容，输出电容，输出电感。频率越高，能量更小。频率越高，体积变小，还要保证效率，这是一个挑战。
目前，我们体积变小的另一个方法就是我们的封装。使用更小的封装。大家可能听过WLCSP封装，即晶圆级芯片尺寸封装。芯片的大小也就是dies的大小。WLCSP封装就是封装和测试都是在晶圆片上完成，不用切割开就能直接在晶圆上面进行测试，这样就减少了测试的时间，时间就是金钱。同时，无需再进行充填或压模成型，并且可以直接封装且不用改造设备，用现有的机器即可完成生产。这样生产出的产品体积就非常小，尺寸可以小于5mm。大家都知道的motorola的V3手机，它能够实现轻薄化就是使用了更小的封装器件。我公司的产品已经有使用了这种小尺寸封装。小尺寸封装是大势所趋。
这里是一个超便携产品的功率缺口分析图，从上面我们可以看到电池容量增长曲线要慢于功率需求的提高。 到03 04年的时候，3G还有4G的出现，带来了更多功能应用，比如拍照摄像，功率已经达到了3W左右。手机对功率的需求的增长已经大于电池所能提供的功率的增长。要解决这个问题，首先就是要提高效率。在提高效率的前提下， 还要减小你的体积，这是一个挑战。
来看这一页，静态电流与工艺之间的关系，随着工艺的提高，到现在的90nm制程，从图上我们可以看出，静态电流也越来越大。这是因为芯片的栅氧化层更薄，频率也越来越高，所以静态电流也在变大。更先进的制程也在研究当中，我们发现静态电流已经会超过动态电流，这是一个很不可思议的事情。所以，怎样去弱化静态电流已经成为一个很重要的课题。
纵观我们刚刚谈到的7个趋势，可以分为4个类型：
外形尺寸
- 开关频率更高，致使无源器件尺寸更小
- 外接元件更少
性能
- 专用dc/dc转换
- 快速瞬态响应 – 低噪声 – 高 PSRR – 调节精度
效率
静态电流最低以延长待机时间
轻载和满载效率提高
易于使用 (设计，制造)
- 简化产品，保持简单
- 备用源
- 与客户深入密切地交流，为其定制解决方案
