美國德州，除了蘊育出TI這個積體電路的開山鼻祖外，也是另一晶片大廠飛思卡爾的發跡地。於2004年7月從摩托羅拉獨立出來的飛思卡爾半導體，將自身定位在“嵌入式半導體設計與製造供應商”，其產品應用層面遍及汽車用電子、消費性電子、工業電子、網路電子以及無線網路市場等領域。
這家“老店新開”的明星企業，對中國市場亦有著旺盛的企圖心。事實上，飛思卡爾和中國的結緣，可追溯到1992年，區別只在它的身份當時還是摩托羅拉的半導體部門。中國無疑是飛思卡爾全球策略重要的一環，是其在亞洲惟一建置集設計、製造、銷售於一體的基地。這個與中國淵遠深厚的國際企業今年更首度走出美國本土，由高層領軍，大張旗鼓地開跋到上海舉行“飛思卡爾技術論壇”(Freescale Technology Forum)，以介紹並展示最新的策略合作及解決方案。
“嵌入式”形象深植人心 受中國教育部邀請展開產學合作一手領導飛思卡爾在1994年IPO至今的飛思卡爾執行長暨主席Michel Mayer，在開幕時特別肯定中國消費市場的無窮機會；表示過去20年來，中國每年的成長率均高達9.5%，估計未來數十年內仍將持續在7%～9%之間。其中，中國的載客車輛市場規模今年預估為300萬輛，為全球第三位；行動電話用戶達3.5億支，已是全球最大規模，2009年時預計還會成長到將近6億支。另一方面，未來兩年內，中國的寬頻聯網家庭數目應該就會超越美國。
照片人物：飛思卡爾執行長暨主席Michel Mayer
在Michel Mayer的演說之後，飛思卡爾隨即與中國教育部副部長吳啟迪在FTF會上共同宣佈：與中國教育部的自動化控制教育指導委員會簽署協議，在全國選定的大專院校聯合建立嵌入式系統實驗室。最初參與的大學均為頂尖學府，如清華大學、上海交通大學、同濟大學、中國電子科學技術大學、天津大學、北京航太大學及東北大學等。在2006年底前預計針對12所大學進行該項計畫，在2010年以前更計畫延伸到100所以上。
期間，飛思卡爾不但將提供嵌入式產品及研發工具，同時也會舉行技術研討會，以便協助培訓工作；該項計畫將提供課程及實驗室給就讀汽車、網路、無線、工業及消費相關科系的學生，產品涵蓋所有飛思卡爾主要嵌入式處理器，如8/16/32位的微控制器、ColdFire、PowerPC、數位信號處理器(DSP)、56300系列及Zigbee裝置等。
RS08新內核震撼低端微控制器市場
微控制器可謂是讓人印象深刻的產品線之一，擁有在全球排名第二的實力，在汽車電子領域更排名第一。在許多大廠紛紛將重心投入高端32位元產品的此刻，飛思卡爾卻於日前宣佈推出KA2的超低端8位元MCU；負責運輸及標準產品業務的亞太行銷總監關永祺(Allen Kwan)，此番也隨團來到上海與我們細說從頭。
Allen說，各廠家對“家庭聯網”的策略路徑有很多種，有些人傾向借助TCP/IP多址存取是好方法，也有人主張由“閘道”統一分配資源才是正途。飛思卡爾認為前者成本太高，若成本成本問題不解決，很難落實Home Connectivity的概念。而飛思卡爾之所以有推出超低端MCU的想法，便是著眼於低端市場還有很多空間未智慧化；例如在燈光智慧化方面，由於MCU是內嵌在燈泡之中，而像燈泡這種易損壞的消耗品，一旦不堪使用，MCU也將隨之被丟棄，故廠商對MCU的價格承受力是很有限的。基於性價比考慮，特別花了近兩年時間開發新內核──RS08，推出首款低端MCU產品──KA2，售價低於50美分，未來也不排除推出更低價的產品。
照片人物：運輸及標準產品業務亞太行銷總監關永祺(Allen Kwan)
面對微控制器這個看似已“了無新意”的古老基本元件，各大廠也沒忘努力“另闢蹊徑”；如某些廠商就選擇把類比元件整合進去，有些廠商則把可編程特性納入其中。那麼，飛思卡爾又是怎樣的想法？Allen表示，整合“光電元件”和“低成本無線”是他們的策略目標。Allen指出，過去CCFL陰極管由於價格便宜、水銀含量和功耗皆低，常是液晶電視的當然選項；然而，它卻有著光管本身帶藍色，導致紅綠色表現不佳，以及色彩飽和度只能達到70%、容易有殘影現象等諸多缺點。
在此次FTF上，我們一眼就可瞥見一幅巨大的液晶螢幕，據悉就是飛思卡爾微控制器結合RGB發光二極體完整方案的成果。不僅顏色逼真許多、飽和度可達110%且覆蓋均勻、亮度可媲美數百顆LED的水平，幀與幀之間也連接流暢，使殘影消失無蹤。Allen樂觀地估計，如此成本只有LED一半的整合型解決方案，將在今年年底開始普及，明年初即有望成為主流；到2008年後，一旦成本再度降到某個臨界點，則現今的濾光片將不復存在。
圖1：飛思卡爾微控制器結合RGB發光二極體完整方案展示
在低成本無線技術方面，Allen表示紅外線由於遠端控制不佳，並非首選，反倒是Zigbee具備更高的發展潛力。事實上，Zigbee也是飛思卡爾在無線技術上的重點發展項目之一。
以完整平台解決方案取勝無線市場
在2005年飛思卡爾58億美金的營收中，無線業務占約2/3的比例，也就是近18億的佔有率，足見這塊業務對整個企業的貢獻度與影響力。飛思卡爾無線及行動系統部副總裁兼總經理Franz Fink表示，憑藉和摩托羅拉的深厚親緣，Freescale更能貼近市場、不斷推進技術的發展，包括3G、4G、多媒體和其他無線技術，以及計算、RFID、功率管理和功率放大器等，以針對不同客戶及地區供應“多樣化”產品，包括基頻和UWB、ZigBee等輔助性無線技術的完整解決方案。
◎UWB：退出論壇不等同放棄市場
飛思卡爾是惟一通過美國聯邦通信委員會(FCC)認證測試的直接序列超寬頻(DS-UWB)供應商，並已成功商用；早在去年7月海爾在美國公開展出的平面電視，即是採用飛思卡爾110Mbps的UWB晶片。雖然目前因各地區的標準未獲統一，IEEE也還未正式通過UWB的標準，但他們仍相當看好UWB的前景，例如在投影機、機頂盒、行動VoIP和高速率視訊流等應用，同時Fink也對退出UWB論壇的始末做了澄清：“我們認為通過和業界廠商的實質合作，要比參加論壇更有助於市場的推廣。”由此可見，Freescale的“退出論壇”並不意謂著“放棄UWB市場”，反而不改商用為重的策略初衷，意在以在市場造成商用事實，企圖帶動“拉式需求”。
◎3G：鍾情WCDMA和TD-SCDMA兩手準備策略
另一個引發媒體關切的新聞點，則是飛思卡爾對3G佈局的看法；Fink認為，未來中國應會同時採用WCDMA和TD-SCDMA兩種標準，原因很簡單：因為對中國而言，保護知識產權固然是積極目標，但像中國行動這樣世界級的運營商，終究要和世界接軌，方便國際人士全球漫遊；因此Freescale將以兩手準備策略因應3G市場。
圖2：飛思卡爾在TD-SCDMA的部署藍圖
整體而言，飛思卡爾在目前全球無線平台方案的供應商排名第三(前兩名分別是德州儀器和高通)。“或許我們在個別產品領域不是都占第一位，但因為我們在DSP、基頻、射頻和其他無線技術都擁有強勁的產品，因此就平台角度來看，我們能提供高度完整且靈活的解決方案。”Fink如此自我評析說。最後他特別強調，和世界三大手機廠(諾基亞、摩托羅拉和三星)保持密切關係是必要的，而包括諾基亞等手機領軍廠商，都是其解決方案的愛用者。
守得雲開見月明 ZigBee漸露大鳴大放之勢
無線監控將成為無線連接領域的下一代前沿技術之一，因此ZigBee亦是另一個備受關切的無線應用。ZigBee是適用於下一代無線網路的低功耗無線通信技術和國際標準協定，利用簡化的協定和提供有限功能，可以減少資料量，實現更低成本的網路構建；採用IEEE 802.15.4 (2.4 GHz頻段的短距離無線通信標準)定義的PHY和MAC層。飛思卡爾商用無線經理Brett Black也代表飛思卡爾在FTF會中，與媒體溝通了對於ZigBee市場的看法。
Black開宗明義地表示，820.15.4MAC是IEEE的標準，是宏觀進入控制層；而ZigBee是網路協定，是在MAC的上一層進行開發，它本身是一種網路技術，具有自我創造和自我修補特性，理論上可無限放大。他並將記憶拉回年前，客戶中以支持820.15.4MAC的為大宗，超過50%；而820.15.4幾乎囊括剩下的另一半，只有不到5%是遵循ZigBee的。然自從去年底ZigBee協定標準拍板定案後後，用戶中由xMAC和802.15.4轉向ZigBee趨勢明顯，時至今日，已有近20%的客戶都是做ZigBee，前述兩者各占40%的佔有率。在頻譜標準上，在中國，雖然較多討論的是700MHz頻段，但國際多以2.4GHz頻段為依歸，飛思卡爾目前也正和中國政府積極討論，堅信中國將成為採用ZigBee技術的大國。
◎“住宅市場”為黃金應用，潛力更勝藍芽
Black指出，飛思卡爾的強項優勢來自於各產品之間共通性高，無線電、控制器、軟體和感測器皆可相互為用；例如預計於今年下半年度要發佈的新版32位、基於RS08內核的微控制器ColdFire，即帶有軟體解決方案並支援乙太網，為客戶創造更大的靈活性，讓那些不滿足於820.15.4MAC標準解決方案的系統廠商，也能在其上再堆疊專屬的應用層或網路，以做出定制化產品。
照片人物：飛思卡爾商用無線經理Brett Black
飛思卡爾對ZigBee的發展是信心滿滿的。“這點從我們ZigBee網站瀏覽率高就可測知；在我11年半導體生涯中，還是第一次感覺到這麼強的市場拉力”，Black難掩興奮地說。在此次FTF會上，飛思卡爾在展示區把iPod和摩托羅拉的手機連接，模擬一旦有人開門，就會觸動照明設備，然後就會發短信到手機上的情境，顯示互操作性的成功。Black重申，ZigBee特別側重家庭控制和工業自動化市場的“大規模網格狀網路”。
飛思卡爾認為Zigbee很適合在住宅市場發展。以4個節點組成的網路為例，ZigBee每個節點的成本約10美元～25美元，一旦量產後可望再下降5美元～10美元，而藍芽則要50美元，實不可同位而語。事實上，藍芽推出迄今已近9年歷史，也是在約3年前才終於找到在蜂窩和語音上的應用之路；反觀ZigBee從研發開始到今天，還不到3年時間(2004年12月通過認證，2005年3月正式推出)，前景大好。但有鑒於ZigBee開發需18～30個月，且終端消費者關心“使用便利性”往往大於技術本身，因此“互操作性”顯得格外重要；為讓消費者便於識別，通過互操作的產品將獲ZigBee聯盟授予認證標誌，附在產品上以茲區別。此外，為幫助客戶快速進入市場，飛思卡爾亦提供超過6,000個開發包和相容測試支援。
◎超過6,000個開發包和相容測試支援，加速市場推廣
以最近推出BeeKit無線連接工具包為例，它提供了一種簡便易用的介面和框架，可以幫助開發人員為點到點、802.15.4和ZigBee應用配置參數。BeeKit包括飛思卡爾的BeeStack(一種相容ZigBee的協定棧)和開發人員配置工具(可以支援飛思卡爾符合ZigBee標準、基於HCS08 MCU的平台)。在完成無線解決方案的配置後，開發人員就可以使用BeeKit，將其導出到飛思卡爾的CodeWarrior IDE中，幫助構建和調試應用。飛思卡爾的BeeStack堆疊將全面相容ZigBee聯盟的下一代家庭控制協議，包括家庭自動化協議。聯盟計畫的其他更新內容包括支援基於802.15.4 MAC、802.15.4的應用和基於Simple MAC (SMAC)的應用等。
開發工具所附帶的代碼庫，包括預先配置的ZigBee應用示例和範本，目前共有超過15個範本的供應商，共開發出40個範本可供銷售；未來更擬大力發展參考設計和“統包方案”(Turn-key solution)，為客戶省去RF的設計麻煩。來自臺灣地區的Compal(華寶)公司，便已設計出符合ZigBee和IEEE 802.1.5.4的標準通信模組，並為客戶提供硬體和軟體的支援，能夠滿足人們對經濟高效、低功耗的無線感測器和控制網路的需求。
圖3：Compal(華寶)公司的標準通信模組樣品
即便已有諸多成功案例，然而來自媒體的問題總是單刀直入的，關於TI收購挪威Chipcon公司以強化ZigBee的效應，飛思卡爾自然也躲不過被探詢的命運。Black的解讀是，TI和飛思卡爾皆和ZigBee 1.0相容，但由於Chipcon堆疊協定是基於英代爾Xscale處理器，屬於8051內核系列，而TI本身的產品並不支援8051，預計TI須將先前所投資的平台進行轉換，想必又是另一筆不小的投資。
i.MX多媒體應用處理器 專為攜帶型HD視訊而開發
隨著行動電話、攜帶型媒體播放器和其他無線設備的多媒體內容已隨處可得，在這種情況下，能否提供電影品質的視頻和音頻體驗主要取決於設備的應用處理器。飛思卡爾無線暨行動系統部多媒體應用部門總經理Berardino Baratta敍述，他們目前在同一平台上，同時開發有4個系列的處理器，其中3個是蜂巢式的，另一個就是針對行動多媒體、從去年第四季開始推出的i.MX。它的存在重點在於：已把應用層整合到晶片中，未來開發攜帶型設備的處理器時，只要一個i.MX便足以因應。簡言之，只要是有螢幕、對視像要求較高的產品都適用。
依照Baratta的說法，各大廠對多媒體處理器的發展各有策略重點，例如：英特爾xScale(日前已賣給Marvell)是鎖定頻率較高的應用而發展，且對軟體的依賴甚深，功耗較大、擴展性也相對較弱；而TI的OMAP若要達到HD標準，必須仰仗DSP之助，才能將頻率提高到600MHz以上，同樣存在高能耗和散熱的問題。此時，飛思卡爾經過硬體精簡的i.MX產品便有了立錐之地，其處理速度可達665MHz；而對於高端用戶，他們也能把去掉的存儲硬體再重新放進來，以滿足額外的需求。Baratta表示，目前i.MX共同幾個家族：最早的11系列的頻率在200MHz左右；21系列頻率可達200MHz～500MHz；31系列頻率在400MHz～665MHz。他並透露，下一代的i.MX產品，將會在600MHz～700MHz。
飛思卡爾的i.MX多媒體應用處理器是執行微軟Windows行動作業系統的最新行動電話的核心裝置。除了提供手機和行動娛樂設備的標準特性外，此處理器還通過了Microsoft PlaysForSure認證，可支援主要的視頻標準，包括：MPEG-2、MPEG-4、AVI、DivX、H.263和H.264，具有極佳的數位視頻壓縮功能。
網路業務：QUICC引擎賦予PowerQUICC架構新活力
飛思卡爾的網路業務也表現不俗，日前剛獲華為評為“最具有價值的供應商”。飛思卡爾數位系統部副總裁兼總經理Lynelle McKay介紹說，網路業務可略分為兩大塊：一是RF轉換器，和華為的合作已擴及整個系統；另一是數位系統，如PowerQUICC和PowerPC等DSP平台。她並指出，由於有些OEM會把PA和RF外包出去，故RF業務對飛思卡爾助益頗多，約占65%的全球佔有率。
但McKay同時也表示，對中國未來RF市場是看好的，因為有越來越多的OEM開始自己做RF設計。以她自己的經驗來說，和5年前相比，如今的中國市場不僅RF自己做的現象增多，且對新產品的採納度也明顯提升，表示掌握的知識技能和經驗已越見豐富。飛思卡爾極看重從網路融合到IP的基礎設施，以基本的IP開發包括有線和無線在內的多種應用，其中RF佔有率尤為突出，而PowerQUICC引擎更是幫助網路間融通的重要推手。
PowerPC內核具備易於整合到通信處理器模組(CPM)的特性，可輕鬆連接ATM、IP和乙太網。飛思卡爾以“整合”為依歸，從“平台全方位設計”的理念來設計產品IC，所有產品從IP Block角度來看，具有可互換性和伸展性，彼此並不衝突。分組交換網路(PBN)的演進歷程正重新塑造著有線和無線接入網路，也促使通信設備市場須提供各種成本經濟、與現有軟體相容的IP融合方案。飛思卡爾半導體正以下一代PowerQUICC處理器的推出解決了這些融合/相容/成本挑戰，這種新的處理器整合了PowerPC內核和1個新的、分組友好的(packet-friendly)通信引擎。
◎QUICC引擎技術應用的首度試刀
其實PowerQUICC並非全新架構，它誕生已有10年歷史了，然而QUICC引擎技術的誕生，卻進一步活化了PowerQUICC的市場空間。QUICC引擎技術基於經過優化的雙核32-bit RISC架構，是一種可擴展、可編程的通信協定加速引擎，旨在從控制平面CPU(如PowerQUICC處理器中的PowerPC核心)或DSP上減輕頻寬密集的處理任務，專為下一代有線和無線接入應用而設計。它提供資料包流量、互通功能(無CPU干預)和多協定支援，並具有極高的通道密度和軟體相容性，頗符合“融合分組網路”對經濟高效的要求。
QUICC引擎技術是飛思卡爾在基於RISC的通信處理模組(CPM)技術上的革命性進展，而MPC8360E PowerQUICC II Pro處理器是QUICC引擎技術的首次應用。該處理器系列基於e300 PowerPC SoC平台，目標應用包括：IP DSLAM、IP語音(VoIP)系統、3G無線基礎設施、無源光網路(PON)設備、多業務接入節點(MSAN)和中小型企業(SME)路由器等。皆採用飛思卡爾的安全輔助運算器系列的強大整合安全引擎，支援DES、3DES、MD-5、SHA-1、AES和ARC-4加密演算法，以及公鑰加速器和內建隨機號碼產生器。
QUICC引擎技術提高了PowerQUICC處理器在處理資料面(data-plane)任務時的性能，如互聯互通(interworking)、交換和分析(parsing)，提供封包傳輸量(packet throughput)、互聯互通能力(無需CPU干涉)、多協定支援、高通道密度和軟體相容性，滿足成本敏感的分組網路應用。對於媒體閘道和IP PBX等高密度VoIP系統而言，QUICC 引擎技術能夠支援2,000多個語音通道，約是CPM的3倍！採用它可以開發出支援256個用戶的IP DSLAM，在實現高密度的同時也能減少系統成本。
圖4：MPC8360E/MPC8358E所對應的目標市場
在此次FTF上，飛思卡爾特別針對消費性及家庭辦公室(SOHO)網路裝備市場，更為經濟、低功耗的版本──MPC8358E，能滿足寬頻接入應用的性能要求，如中小型企業(SME)路由器、低端DSLAM和IP專用自動分交換機(PABX)系統，並與MPC8360E具備引腳相容性。
◎簡化版QUICC引擎技術現身FTF
同樣基於PowerPC核心開發的MPC8323E PowerQUICC II Pro，擁有優異封包處理、IP語音(VoIP)及加解密能力，MPC8323E系列處理器針對消費性及家庭辦公室用閘道器、無線基地台(AP)、企業私有網路(VPN)及防火牆路由器等設備，以及採用IP技術的產品如VoIP系統或IPTV用視頻轉換器而設計，提供傑出處理能力及多樣化的網路接取能力；甚至是USB 2.0規格的印表機集線埠、網路附加型儲存裝置(NAS)或媒體伺服器、無線區域網路如802.11.x及新世代的WiMAX等多種規格，都能透過MPC8323E內建的PCI介面支援。MPC8323E處理器當然也能用於數位家庭以外的應用範圍，例如DSLAM卡、工業控制或檢試與測量設備上。
◎後向相容能力和廣泛的生態系統支援，保護已投入的軟體投資
新一代PowerQUICC II Pro處理器系列可與以前各代PowerQUICC通信處理器保持軟體相容，並得到了飛思卡爾提供的CodeWarrior開發工具的支援，以及由飛思卡爾智慧型網路聯盟計畫(SNAP)的第三方供應商所提供的全面的開發工具、作業系統和應用程式的支援。CodeWarrior QUICC Engine是圖形介面(GUI)工具，可加速、並簡化由QUICC引擎技術所管理的驅動程式和通信協定的初始化和配置工作。其關鍵的特點包括協議衝突警告(conflict notification)、以及通過滑鼠回應(mouse-over)和下拉功能表實現對文檔的快速訪問。
為拓展QUICC引擎技術的應用，飛思卡爾特別推出“Open QUICC Engine開發商計畫”，作為飛思卡爾PowerQUICC架構支援生態系統的一個重要組成部分；旨在幫助開發商定制QUICC 引擎技術上運行的飛思卡爾微代碼，進而支持廣泛的行業標準通信介面和協定。Open QUICC Engine計畫使開發商可以自由定制通用的飛思卡爾微代碼，開發有針對性的微代碼解決方案來滿足客戶的具體需求。它使第三方開發商和客戶可以在微代碼中實施新的通信處理功能，而不必向應用中添加ASIC或FPGA設備。開發商可通過與飛思卡爾簽署許可協議參加Open QUICC Engine計畫(www.freescale.com/quiccengine)。
結語
今年初，飛思卡爾首先在美國CES展提出“從A-Z”完整解決方案的概念(汽車應用到ZigBee家庭聯網，關於汽車電子部分由於我刊前幾期內容已多所著墨，在此不多做贅述)，志在為各種影音、資訊娛樂、汽車、家用電器、無線和聯網應用提供相互為用的解決方案，帶來令人振奮的新一代開發和設計自由。明年的FTF，又會給我們帶來什麼驚喜呢？值得期待。
這家“老店新開”的明星企業，對中國市場亦有著旺盛的企圖心。事實上，飛思卡爾和中國的結緣，可追溯到1992年，區別只在它的身份當時還是摩托羅拉的半導體部門。中國無疑是飛思卡爾全球策略重要的一環，是其在亞洲惟一建置集設計、製造、銷售於一體的基地。這個與中國淵遠深厚的國際企業今年更首度走出美國本土，由高層領軍，大張旗鼓地開跋到上海舉行“飛思卡爾技術論壇”(Freescale Technology Forum)，以介紹並展示最新的策略合作及解決方案。
“嵌入式”形象深植人心 受中國教育部邀請展開產學合作一手領導飛思卡爾在1994年IPO至今的飛思卡爾執行長暨主席Michel Mayer，在開幕時特別肯定中國消費市場的無窮機會；表示過去20年來，中國每年的成長率均高達9.5%，估計未來數十年內仍將持續在7%～9%之間。其中，中國的載客車輛市場規模今年預估為300萬輛，為全球第三位；行動電話用戶達3.5億支，已是全球最大規模，2009年時預計還會成長到將近6億支。另一方面，未來兩年內，中國的寬頻聯網家庭數目應該就會超越美國。
照片人物：飛思卡爾執行長暨主席Michel Mayer
在Michel Mayer的演說之後，飛思卡爾隨即與中國教育部副部長吳啟迪在FTF會上共同宣佈：與中國教育部的自動化控制教育指導委員會簽署協議，在全國選定的大專院校聯合建立嵌入式系統實驗室。最初參與的大學均為頂尖學府，如清華大學、上海交通大學、同濟大學、中國電子科學技術大學、天津大學、北京航太大學及東北大學等。在2006年底前預計針對12所大學進行該項計畫，在2010年以前更計畫延伸到100所以上。
期間，飛思卡爾不但將提供嵌入式產品及研發工具，同時也會舉行技術研討會，以便協助培訓工作；該項計畫將提供課程及實驗室給就讀汽車、網路、無線、工業及消費相關科系的學生，產品涵蓋所有飛思卡爾主要嵌入式處理器，如8/16/32位的微控制器、ColdFire、PowerPC、數位信號處理器(DSP)、56300系列及Zigbee裝置等。
RS08新內核震撼低端微控制器市場
微控制器可謂是讓人印象深刻的產品線之一，擁有在全球排名第二的實力，在汽車電子領域更排名第一。在許多大廠紛紛將重心投入高端32位元產品的此刻，飛思卡爾卻於日前宣佈推出KA2的超低端8位元MCU；負責運輸及標準產品業務的亞太行銷總監關永祺(Allen Kwan)，此番也隨團來到上海與我們細說從頭。
Allen說，各廠家對“家庭聯網”的策略路徑有很多種，有些人傾向借助TCP/IP多址存取是好方法，也有人主張由“閘道”統一分配資源才是正途。飛思卡爾認為前者成本太高，若成本成本問題不解決，很難落實Home Connectivity的概念。而飛思卡爾之所以有推出超低端MCU的想法，便是著眼於低端市場還有很多空間未智慧化；例如在燈光智慧化方面，由於MCU是內嵌在燈泡之中，而像燈泡這種易損壞的消耗品，一旦不堪使用，MCU也將隨之被丟棄，故廠商對MCU的價格承受力是很有限的。基於性價比考慮，特別花了近兩年時間開發新內核──RS08，推出首款低端MCU產品──KA2，售價低於50美分，未來也不排除推出更低價的產品。
照片人物：運輸及標準產品業務亞太行銷總監關永祺(Allen Kwan)
面對微控制器這個看似已“了無新意”的古老基本元件，各大廠也沒忘努力“另闢蹊徑”；如某些廠商就選擇把類比元件整合進去，有些廠商則把可編程特性納入其中。那麼，飛思卡爾又是怎樣的想法？Allen表示，整合“光電元件”和“低成本無線”是他們的策略目標。Allen指出，過去CCFL陰極管由於價格便宜、水銀含量和功耗皆低，常是液晶電視的當然選項；然而，它卻有著光管本身帶藍色，導致紅綠色表現不佳，以及色彩飽和度只能達到70%、容易有殘影現象等諸多缺點。
在此次FTF上，我們一眼就可瞥見一幅巨大的液晶螢幕，據悉就是飛思卡爾微控制器結合RGB發光二極體完整方案的成果。不僅顏色逼真許多、飽和度可達110%且覆蓋均勻、亮度可媲美數百顆LED的水平，幀與幀之間也連接流暢，使殘影消失無蹤。Allen樂觀地估計，如此成本只有LED一半的整合型解決方案，將在今年年底開始普及，明年初即有望成為主流；到2008年後，一旦成本再度降到某個臨界點，則現今的濾光片將不復存在。
圖1：飛思卡爾微控制器結合RGB發光二極體完整方案展示
在低成本無線技術方面，Allen表示紅外線由於遠端控制不佳，並非首選，反倒是Zigbee具備更高的發展潛力。事實上，Zigbee也是飛思卡爾在無線技術上的重點發展項目之一。
以完整平台解決方案取勝無線市場
在2005年飛思卡爾58億美金的營收中，無線業務占約2/3的比例，也就是近18億的佔有率，足見這塊業務對整個企業的貢獻度與影響力。飛思卡爾無線及行動系統部副總裁兼總經理Franz Fink表示，憑藉和摩托羅拉的深厚親緣，Freescale更能貼近市場、不斷推進技術的發展，包括3G、4G、多媒體和其他無線技術，以及計算、RFID、功率管理和功率放大器等，以針對不同客戶及地區供應“多樣化”產品，包括基頻和UWB、ZigBee等輔助性無線技術的完整解決方案。
◎UWB：退出論壇不等同放棄市場
飛思卡爾是惟一通過美國聯邦通信委員會(FCC)認證測試的直接序列超寬頻(DS-UWB)供應商，並已成功商用；早在去年7月海爾在美國公開展出的平面電視，即是採用飛思卡爾110Mbps的UWB晶片。雖然目前因各地區的標準未獲統一，IEEE也還未正式通過UWB的標準，但他們仍相當看好UWB的前景，例如在投影機、機頂盒、行動VoIP和高速率視訊流等應用，同時Fink也對退出UWB論壇的始末做了澄清：“我們認為通過和業界廠商的實質合作，要比參加論壇更有助於市場的推廣。”由此可見，Freescale的“退出論壇”並不意謂著“放棄UWB市場”，反而不改商用為重的策略初衷，意在以在市場造成商用事實，企圖帶動“拉式需求”。
◎3G：鍾情WCDMA和TD-SCDMA兩手準備策略
另一個引發媒體關切的新聞點，則是飛思卡爾對3G佈局的看法；Fink認為，未來中國應會同時採用WCDMA和TD-SCDMA兩種標準，原因很簡單：因為對中國而言，保護知識產權固然是積極目標，但像中國行動這樣世界級的運營商，終究要和世界接軌，方便國際人士全球漫遊；因此Freescale將以兩手準備策略因應3G市場。
圖2：飛思卡爾在TD-SCDMA的部署藍圖
整體而言，飛思卡爾在目前全球無線平台方案的供應商排名第三(前兩名分別是德州儀器和高通)。“或許我們在個別產品領域不是都占第一位，但因為我們在DSP、基頻、射頻和其他無線技術都擁有強勁的產品，因此就平台角度來看，我們能提供高度完整且靈活的解決方案。”Fink如此自我評析說。最後他特別強調，和世界三大手機廠(諾基亞、摩托羅拉和三星)保持密切關係是必要的，而包括諾基亞等手機領軍廠商，都是其解決方案的愛用者。
守得雲開見月明 ZigBee漸露大鳴大放之勢
無線監控將成為無線連接領域的下一代前沿技術之一，因此ZigBee亦是另一個備受關切的無線應用。ZigBee是適用於下一代無線網路的低功耗無線通信技術和國際標準協定，利用簡化的協定和提供有限功能，可以減少資料量，實現更低成本的網路構建；採用IEEE 802.15.4 (2.4 GHz頻段的短距離無線通信標準)定義的PHY和MAC層。飛思卡爾商用無線經理Brett Black也代表飛思卡爾在FTF會中，與媒體溝通了對於ZigBee市場的看法。
Black開宗明義地表示，820.15.4MAC是IEEE的標準，是宏觀進入控制層；而ZigBee是網路協定，是在MAC的上一層進行開發，它本身是一種網路技術，具有自我創造和自我修補特性，理論上可無限放大。他並將記憶拉回年前，客戶中以支持820.15.4MAC的為大宗，超過50%；而820.15.4幾乎囊括剩下的另一半，只有不到5%是遵循ZigBee的。然自從去年底ZigBee協定標準拍板定案後後，用戶中由xMAC和802.15.4轉向ZigBee趨勢明顯，時至今日，已有近20%的客戶都是做ZigBee，前述兩者各占40%的佔有率。在頻譜標準上，在中國，雖然較多討論的是700MHz頻段，但國際多以2.4GHz頻段為依歸，飛思卡爾目前也正和中國政府積極討論，堅信中國將成為採用ZigBee技術的大國。
◎“住宅市場”為黃金應用，潛力更勝藍芽
Black指出，飛思卡爾的強項優勢來自於各產品之間共通性高，無線電、控制器、軟體和感測器皆可相互為用；例如預計於今年下半年度要發佈的新版32位、基於RS08內核的微控制器ColdFire，即帶有軟體解決方案並支援乙太網，為客戶創造更大的靈活性，讓那些不滿足於820.15.4MAC標準解決方案的系統廠商，也能在其上再堆疊專屬的應用層或網路，以做出定制化產品。
照片人物：飛思卡爾商用無線經理Brett Black
飛思卡爾對ZigBee的發展是信心滿滿的。“這點從我們ZigBee網站瀏覽率高就可測知；在我11年半導體生涯中，還是第一次感覺到這麼強的市場拉力”，Black難掩興奮地說。在此次FTF會上，飛思卡爾在展示區把iPod和摩托羅拉的手機連接，模擬一旦有人開門，就會觸動照明設備，然後就會發短信到手機上的情境，顯示互操作性的成功。Black重申，ZigBee特別側重家庭控制和工業自動化市場的“大規模網格狀網路”。
飛思卡爾認為Zigbee很適合在住宅市場發展。以4個節點組成的網路為例，ZigBee每個節點的成本約10美元～25美元，一旦量產後可望再下降5美元～10美元，而藍芽則要50美元，實不可同位而語。事實上，藍芽推出迄今已近9年歷史，也是在約3年前才終於找到在蜂窩和語音上的應用之路；反觀ZigBee從研發開始到今天，還不到3年時間(2004年12月通過認證，2005年3月正式推出)，前景大好。但有鑒於ZigBee開發需18～30個月，且終端消費者關心“使用便利性”往往大於技術本身，因此“互操作性”顯得格外重要；為讓消費者便於識別，通過互操作的產品將獲ZigBee聯盟授予認證標誌，附在產品上以茲區別。此外，為幫助客戶快速進入市場，飛思卡爾亦提供超過6,000個開發包和相容測試支援。
◎超過6,000個開發包和相容測試支援，加速市場推廣
以最近推出BeeKit無線連接工具包為例，它提供了一種簡便易用的介面和框架，可以幫助開發人員為點到點、802.15.4和ZigBee應用配置參數。BeeKit包括飛思卡爾的BeeStack(一種相容ZigBee的協定棧)和開發人員配置工具(可以支援飛思卡爾符合ZigBee標準、基於HCS08 MCU的平台)。在完成無線解決方案的配置後，開發人員就可以使用BeeKit，將其導出到飛思卡爾的CodeWarrior IDE中，幫助構建和調試應用。飛思卡爾的BeeStack堆疊將全面相容ZigBee聯盟的下一代家庭控制協議，包括家庭自動化協議。聯盟計畫的其他更新內容包括支援基於802.15.4 MAC、802.15.4的應用和基於Simple MAC (SMAC)的應用等。
開發工具所附帶的代碼庫，包括預先配置的ZigBee應用示例和範本，目前共有超過15個範本的供應商，共開發出40個範本可供銷售；未來更擬大力發展參考設計和“統包方案”(Turn-key solution)，為客戶省去RF的設計麻煩。來自臺灣地區的Compal(華寶)公司，便已設計出符合ZigBee和IEEE 802.1.5.4的標準通信模組，並為客戶提供硬體和軟體的支援，能夠滿足人們對經濟高效、低功耗的無線感測器和控制網路的需求。
圖3：Compal(華寶)公司的標準通信模組樣品
即便已有諸多成功案例，然而來自媒體的問題總是單刀直入的，關於TI收購挪威Chipcon公司以強化ZigBee的效應，飛思卡爾自然也躲不過被探詢的命運。Black的解讀是，TI和飛思卡爾皆和ZigBee 1.0相容，但由於Chipcon堆疊協定是基於英代爾Xscale處理器，屬於8051內核系列，而TI本身的產品並不支援8051，預計TI須將先前所投資的平台進行轉換，想必又是另一筆不小的投資。
i.MX多媒體應用處理器 專為攜帶型HD視訊而開發
隨著行動電話、攜帶型媒體播放器和其他無線設備的多媒體內容已隨處可得，在這種情況下，能否提供電影品質的視頻和音頻體驗主要取決於設備的應用處理器。飛思卡爾無線暨行動系統部多媒體應用部門總經理Berardino Baratta敍述，他們目前在同一平台上，同時開發有4個系列的處理器，其中3個是蜂巢式的，另一個就是針對行動多媒體、從去年第四季開始推出的i.MX。它的存在重點在於：已把應用層整合到晶片中，未來開發攜帶型設備的處理器時，只要一個i.MX便足以因應。簡言之，只要是有螢幕、對視像要求較高的產品都適用。
依照Baratta的說法，各大廠對多媒體處理器的發展各有策略重點，例如：英特爾xScale(日前已賣給Marvell)是鎖定頻率較高的應用而發展，且對軟體的依賴甚深，功耗較大、擴展性也相對較弱；而TI的OMAP若要達到HD標準，必須仰仗DSP之助，才能將頻率提高到600MHz以上，同樣存在高能耗和散熱的問題。此時，飛思卡爾經過硬體精簡的i.MX產品便有了立錐之地，其處理速度可達665MHz；而對於高端用戶，他們也能把去掉的存儲硬體再重新放進來，以滿足額外的需求。Baratta表示，目前i.MX共同幾個家族：最早的11系列的頻率在200MHz左右；21系列頻率可達200MHz～500MHz；31系列頻率在400MHz～665MHz。他並透露，下一代的i.MX產品，將會在600MHz～700MHz。
飛思卡爾的i.MX多媒體應用處理器是執行微軟Windows行動作業系統的最新行動電話的核心裝置。除了提供手機和行動娛樂設備的標準特性外，此處理器還通過了Microsoft PlaysForSure認證，可支援主要的視頻標準，包括：MPEG-2、MPEG-4、AVI、DivX、H.263和H.264，具有極佳的數位視頻壓縮功能。
網路業務：QUICC引擎賦予PowerQUICC架構新活力
飛思卡爾的網路業務也表現不俗，日前剛獲華為評為“最具有價值的供應商”。飛思卡爾數位系統部副總裁兼總經理Lynelle McKay介紹說，網路業務可略分為兩大塊：一是RF轉換器，和華為的合作已擴及整個系統；另一是數位系統，如PowerQUICC和PowerPC等DSP平台。她並指出，由於有些OEM會把PA和RF外包出去，故RF業務對飛思卡爾助益頗多，約占65%的全球佔有率。
但McKay同時也表示，對中國未來RF市場是看好的，因為有越來越多的OEM開始自己做RF設計。以她自己的經驗來說，和5年前相比，如今的中國市場不僅RF自己做的現象增多，且對新產品的採納度也明顯提升，表示掌握的知識技能和經驗已越見豐富。飛思卡爾極看重從網路融合到IP的基礎設施，以基本的IP開發包括有線和無線在內的多種應用，其中RF佔有率尤為突出，而PowerQUICC引擎更是幫助網路間融通的重要推手。
PowerPC內核具備易於整合到通信處理器模組(CPM)的特性，可輕鬆連接ATM、IP和乙太網。飛思卡爾以“整合”為依歸，從“平台全方位設計”的理念來設計產品IC，所有產品從IP Block角度來看，具有可互換性和伸展性，彼此並不衝突。分組交換網路(PBN)的演進歷程正重新塑造著有線和無線接入網路，也促使通信設備市場須提供各種成本經濟、與現有軟體相容的IP融合方案。飛思卡爾半導體正以下一代PowerQUICC處理器的推出解決了這些融合/相容/成本挑戰，這種新的處理器整合了PowerPC內核和1個新的、分組友好的(packet-friendly)通信引擎。
◎QUICC引擎技術應用的首度試刀
其實PowerQUICC並非全新架構，它誕生已有10年歷史了，然而QUICC引擎技術的誕生，卻進一步活化了PowerQUICC的市場空間。QUICC引擎技術基於經過優化的雙核32-bit RISC架構，是一種可擴展、可編程的通信協定加速引擎，旨在從控制平面CPU(如PowerQUICC處理器中的PowerPC核心)或DSP上減輕頻寬密集的處理任務，專為下一代有線和無線接入應用而設計。它提供資料包流量、互通功能(無CPU干預)和多協定支援，並具有極高的通道密度和軟體相容性，頗符合“融合分組網路”對經濟高效的要求。
QUICC引擎技術是飛思卡爾在基於RISC的通信處理模組(CPM)技術上的革命性進展，而MPC8360E PowerQUICC II Pro處理器是QUICC引擎技術的首次應用。該處理器系列基於e300 PowerPC SoC平台，目標應用包括：IP DSLAM、IP語音(VoIP)系統、3G無線基礎設施、無源光網路(PON)設備、多業務接入節點(MSAN)和中小型企業(SME)路由器等。皆採用飛思卡爾的安全輔助運算器系列的強大整合安全引擎，支援DES、3DES、MD-5、SHA-1、AES和ARC-4加密演算法，以及公鑰加速器和內建隨機號碼產生器。
QUICC引擎技術提高了PowerQUICC處理器在處理資料面(data-plane)任務時的性能，如互聯互通(interworking)、交換和分析(parsing)，提供封包傳輸量(packet throughput)、互聯互通能力(無需CPU干涉)、多協定支援、高通道密度和軟體相容性，滿足成本敏感的分組網路應用。對於媒體閘道和IP PBX等高密度VoIP系統而言，QUICC 引擎技術能夠支援2,000多個語音通道，約是CPM的3倍！採用它可以開發出支援256個用戶的IP DSLAM，在實現高密度的同時也能減少系統成本。
圖4：MPC8360E/MPC8358E所對應的目標市場
在此次FTF上，飛思卡爾特別針對消費性及家庭辦公室(SOHO)網路裝備市場，更為經濟、低功耗的版本──MPC8358E，能滿足寬頻接入應用的性能要求，如中小型企業(SME)路由器、低端DSLAM和IP專用自動分交換機(PABX)系統，並與MPC8360E具備引腳相容性。
◎簡化版QUICC引擎技術現身FTF
同樣基於PowerPC核心開發的MPC8323E PowerQUICC II Pro，擁有優異封包處理、IP語音(VoIP)及加解密能力，MPC8323E系列處理器針對消費性及家庭辦公室用閘道器、無線基地台(AP)、企業私有網路(VPN)及防火牆路由器等設備，以及採用IP技術的產品如VoIP系統或IPTV用視頻轉換器而設計，提供傑出處理能力及多樣化的網路接取能力；甚至是USB 2.0規格的印表機集線埠、網路附加型儲存裝置(NAS)或媒體伺服器、無線區域網路如802.11.x及新世代的WiMAX等多種規格，都能透過MPC8323E內建的PCI介面支援。MPC8323E處理器當然也能用於數位家庭以外的應用範圍，例如DSLAM卡、工業控制或檢試與測量設備上。
◎後向相容能力和廣泛的生態系統支援，保護已投入的軟體投資
新一代PowerQUICC II Pro處理器系列可與以前各代PowerQUICC通信處理器保持軟體相容，並得到了飛思卡爾提供的CodeWarrior開發工具的支援，以及由飛思卡爾智慧型網路聯盟計畫(SNAP)的第三方供應商所提供的全面的開發工具、作業系統和應用程式的支援。CodeWarrior QUICC Engine是圖形介面(GUI)工具，可加速、並簡化由QUICC引擎技術所管理的驅動程式和通信協定的初始化和配置工作。其關鍵的特點包括協議衝突警告(conflict notification)、以及通過滑鼠回應(mouse-over)和下拉功能表實現對文檔的快速訪問。
為拓展QUICC引擎技術的應用，飛思卡爾特別推出“Open QUICC Engine開發商計畫”，作為飛思卡爾PowerQUICC架構支援生態系統的一個重要組成部分；旨在幫助開發商定制QUICC 引擎技術上運行的飛思卡爾微代碼，進而支持廣泛的行業標準通信介面和協定。Open QUICC Engine計畫使開發商可以自由定制通用的飛思卡爾微代碼，開發有針對性的微代碼解決方案來滿足客戶的具體需求。它使第三方開發商和客戶可以在微代碼中實施新的通信處理功能，而不必向應用中添加ASIC或FPGA設備。開發商可通過與飛思卡爾簽署許可協議參加Open QUICC Engine計畫(www.freescale.com/quiccengine)。
結語
今年初，飛思卡爾首先在美國CES展提出“從A-Z”完整解決方案的概念(汽車應用到ZigBee家庭聯網，關於汽車電子部分由於我刊前幾期內容已多所著墨，在此不多做贅述)，志在為各種影音、資訊娛樂、汽車、家用電器、無線和聯網應用提供相互為用的解決方案，帶來令人振奮的新一代開發和設計自由。明年的FTF，又會給我們帶來什麼驚喜呢？值得期待。
