计算机外设为大陆厂商带来更多发展空间

相比PC产品,在一些计算机外设产品领域,如网卡、显示器、打印机和各类新颖设备等,由于技术垄断情况较少,大陆厂商的研发活动更加活跃,层次也更加深入,不过他们也遇到了一些设计方面的挑战和发展瓶颈。我们针对几种可为大陆厂商带来更多发展空间的外设产品领域,对目前的研发水平、技术方案和设计难点展开讨论,您或许可以从本文的分析和业内人士的观点中找到新产品的发展方向或解决问题的答案。

网卡设计

中国主流以太网卡产品是100M,占据了市场的80%,1000M在PC上的应用还刚刚起步。无线网卡由于价格原因目前还主要吸引一些商业用户,预计该市场明年会起飞。目前的主流标准还是802.11b、11b+,安全性和速度更高的.11g在明年会开始得到越来越多的应用,而802.11a作为一种过渡性标准在中国应用得不普遍。

有线以太网卡总线类型主要还跟随计算机技术的发展而发展,台式机网卡主要还是采用PCI,PCI Express的普及尚需时日,笔记本则采用16位的PCMCIA和32位CardBus。无线网卡主流接口技术还是USB1.0,随着USB2.0在PC上的广泛部署,带这种接口的无线网卡会流行起来。

由于技术已很成熟,从事中低端有线网卡产品开发的大陆厂商很多,规模较大的如深圳普联(TP-LINK)、全向科技、福建实达等。他们开发10M/100M快速以太网网卡时已在采用主控、MAC、收发器三合一的单芯片方案。虽然这些公司中有的也开始推出千兆以太网网卡,但产品线还很窄,目前主要采用分离的PHY和MAC芯片方案进行开发。

占据中国网卡市场近60%份额的TP-LINK在100M产品上就主要采用台湾RealTek公司的单芯片方案。TP-LINK产品工程师杨宏亮介绍说,RealTek的芯片方案在100M市场已是事实标准,因此大陆厂商的产品性能不比国外厂商差。

“由于100M开发趋于成熟,市场竞争很激烈,所以低成本设计和制造变得至关重要。”杨宏亮说,“大陆厂商人力资源成本低,并且努力将外围电路设计的成本控制得更低。另外,我们是自己生产、自行进行大规模采购,不象国际公司将生产外包,所以更加具有成本优势,即使品牌知名度不如Intel、3COM等国际公司,却仍在对成本敏感的中国市场站稳了脚跟。”

至于千兆以太网的开发,杨宏亮表示TP-LINK目前采用台湾大智电子公司(Tamarack)的两芯片方案开发了几款产品。“台湾IC公司的芯片方案不比Intel等国际厂商的方案差,成本却更低廉。”他指出,“RealTek在千兆芯片开发上比大智晚了一步,但马上也会有方案推出。”

单芯片是千兆网卡的开发趋势,目前TP-LINK已经基于台湾厂商的单芯片方案开发出了样机,不过他们还在等待更低成本方案的推出,然后再投入大批量生产,以取得成本优势。

大陆网已涉足蓝牙、802.11b等无线网卡的设计。一些通信厂商或笔记本电脑厂商还推出了GPRS或CDMA网卡,如首信、联想、中兴等。但是由于这些技术在速度和成本上的局限性,市场反应一般、产量也不大。绝大多数网卡厂商由于市场把握能力不强,对广域网卡市场持观望态度。

杨宏亮介绍道,TP-LINK已于去年下半年推出了802.11b、.11b+无线网卡设计,采用的是Realtek的方案。对于802.11g产品的研发,TP-LINK已分别采用Intersil、TI、RealTek的方案进行试制,大批量生产可能还是会采用RealTek的方案,并在明年大力推广。

由于与IC供应商合作的不错,加上技术较为成熟,大陆网卡厂商在研发网卡产品没有遇到大的困难。具体到电路设计上就是需要很好地考虑布局布板、外围套片(一些通用IC,如EPROM)的选择以及电容电阻的匹配。“高精尖的网络设备测试仪器如Smartbit 2000、6000等对改进设计、保证产品性能很有帮助,它们可以测试数据包丢失、抗干扰能力等。”杨宏亮补充道。

CRT与LCD显示器设计

对于中国内销和出口市场而言,CRT显示器仍占据主导地位,但是液晶显示器(LCD)发展得非常快。据信息产业部的数据显示,2002年中国LCD显示器的产量达到783.6万台,比2001年同期增长329.4%,占显示器总量的24%。由于欧盟已经明文规定,到2004年全面禁止使用CRT显示器,这会进一步促使国际显示器大厂以及中国的家电企业进入LCD显示器制造领域。而且随着产品价格的不断降低,今年LCD内销量有望成倍增长。

智能化和个性化是显示器的发展趋势之一。厂商将从不同用户的实际需求出发,一方面完善产品的显示性能,另一方面重视附属功能的创新。此外,考虑到国际国内用户越发地关注用眼健康问题,厂商们还必须努力降低显示器辐射量和散热量。另外,电磁干扰/兼容问题也倍受关注,尤其是LCD显示器。

在显示器制造方面,大陆的长城、深圳蓝光、TCL等公司虽然在产量上不能与冠捷、飞利浦和唯冠、三星等国际厂商相提并论,但在内销和出口市场上还是比较活跃的,例如长城的CRT显示器产能就达到了4Million台。

大部分本地显示器厂商在推出产品过程中遇到了以下一些挑战。首先他们的CRT产品常常安全规范不过关,如电磁辐射、射线、防静电、防炫等等,因而在进军欧美市场时受挫。但是尺寸越大,安全规范越难做。其次就是面临成本压力,因为产品利润低。在巨大的成本压力下做出符合安全规范的产品更不容易。

CRT驱动电路设计技术比较成熟,但行场处理回路与水平驱动回路仍是设计的难点。因为显示器既要显示640×480 60Hz的画面,又要能显示1024×768 85Hz的画面,反应在驱动方面,就是要拓宽频率范围,既要能驱动高频部分,又要能满足低频的需要。由于要解决这个问题一来需要选择比较好的行管,二是要解决行驱动与高压包的问题,如果把行驱动与高压包做在一起,就会出现在亮暗变换时画面会伸缩。因此现在大陆厂商一般都把行驱动与高压包分开做。

目前,越来越多的本地显示器厂商加入到开发LCD产品的队伍中,不过他们要面临一些挑战。LCD面板的供应不足是重中之重。众所周知,由于中国大陆自己不能大量供应LCD屏,中国厂商只有从韩国、日本和台湾LCD屏供应商那里购买,由于这些供应商往往先满足自己国内或地区的需求,所以中国厂商常常面临缺货问题。“据我了解,本地品牌或杂牌LCD显示器的生产量每月总共不到10万台,主要是因为拿不到足够的LCD屏。”台湾Novatek业务行销经理陈周祥指出,“他们的LCD屏来源也很杂。”Novatek是LCD驱动和控制IC供应商。

因此,本地厂商碰到的亮度、视角、颜色和响应时间等方面的问题也就更多。现在他们一般采用多灯管的方式来增加亮度,既延长了LCD显示器的使用寿命,又增加了亮度。对于不同种类、不同质量的屏,控制板(业内又称“AD”板)的设计经常需要调整,以形成匹配和消除EMI。

Genesis、Novatek、Mstar和MRT的公司都提供控制板上芯片解决方案。陈周祥介绍说:“Novatek最新推出了一款Scalar、PLL、TCOM、OSD、LVDS五合一的XGA控制器芯片NT68521。已有客户用它设计出了尺寸比以往更小的单块双层控制板,整体成本只有8美元左右。相比目前其它方案,NT68521在17寸TFT市场极有竞争力,它也可用于15寸的开发,客户可灵活改变设计。”

由于控制板上有很多模拟和数字电路,容易引发干扰,因此布板比较繁琐。另外由于scaler上有上百个寄存器来固化数字信号处理软件,因此要求工程师具有丰富的软件经验。陈周祥指出,现在不少独立的设计公司(design house),如香港研科有限公司(Cyberlink)等,可提供控制板的设计和改动,这些公司具有很强的工程设计能力,与他们合作不失为一种加快上市时间、及时适应市场需求变化的途径。

要提高本地厂商LCD显示器产品的质量,屏的质量和充足供应是决定因素。“大陆应该大力发展自己的LCD面板显示屏制造,在技术、资金不足的情况下可以先考虑和国际厂商合作。不过,TFT LCD是集高资金、高技术的产业,无论如何,大陆还有很长的路要走。”陈周祥表示。

打印机设计

目前中国市场上主流的打印机是激光打印机,产品主要应用在办公或商用领域,但也开始走入家庭。喷墨打印机有商用和家用两种,目前在家用市场销量最大。对于针式打印机市场,联想集团有限公司外部设备事业部产品总监周学工指出:“本来该市场一直在滑落,但由于中国启动‘金税工程’,所以最近二、三年行业用户对针式打印机的需求又起来了,它主要用来打印发票,而这项工作其它打印机做不了。”

网络型喷墨和激光打印机的打印速度一般均在18页/分钟左右,接口采用USB、10/100M以太网端口和并行口。非网络型喷墨和激光打印机的打印速度一般均在每分钟8到12页之间,接口一般采用并口。

无线打印目前在中国的应用并不多,一是商用市场的必要性不是很高,二是成本相对有线方式而言还是很高。周学工认为:“无线打印主要针对的是移动设备(如笔记本电脑和手机)用户,这一市场在中国还很小,即便在国外,目前需求也不大。因此无线打印现在还只是亮点,以后才有可能成为热点。

他说,无线打印技术目前主要有三种:蓝牙、红外和802.11x,应用面很窄。例如,红外接口好几年前就有了,但速度很慢,很少人用它进行打印；蓝牙技术好一些,近几年会慢慢多起来；802.11x可以搭载更多的应用在上面,其技术也已开始在打印机上得到应用。

目前,手持式设备(如手机和数码相机)不通过PC直接与打印机相连的对等打印应用需求还很小,原因在于消费心理,大部分人还是希望在正式打印前先预览或修饰一下,而这工作往往还需要借助PC来完成,因为手机或数码相机的显示屏相对而言还是太小。

中国打印机研发的整体水平不算高。大陆主要的两家打印机制造商联想和方正都拥有一部分激光打印机核心技术,但在喷墨领域几乎是空白。“本地打印机厂商研发目前基本上处于两种状态:一是掌握这种技术,但成本不见得比别人低。因为成本取决于规模,我们目前仅局限在中国市场,而国际厂商则是在全球市场销售,其规模比我们要大得多。二是别人不能做或不愿做的东西,如果有需求,我们就做,而且做得更好。”周学工介绍说。

他称,联想激光打印机的技术结构与惠普基本相同。惠普用的是自己的控制器,机芯全部是佳能的。联想也采用自己的控制器,但机芯采用施乐的。惠普能做的我们都能做,但不见得有优势。另外,联想有一些特色技术,可能惠普就做不到或不想做,如中文处理之类。联想目前主要的核心技术在控制部分,机芯还做不了。

现在打印机产品芯片组解决方案有很多种,存在两种应用方式:一是从TI或摩托罗拉获得现成的解决方案,厂商做外围或应用软件的开发；二是厂商自己开发ASIC。各家产品的差异性主要体现在应用软件上(如人机接口和各种接口的兼容等)。例如,一些国际公司在开发高端彩色网络打印机选择了64位RISC处理器。

联想和方正在开发产品时遵循了向网络化、集成化和彩色化方向发展。“网络化是指打印机添加联网功能,集成化是指在打印机上再集成传真机、扫描仪和复印机等功能。”周学工表示,“我们下一步的研发规划主要围绕着如何跟上这三大技术趋势,以及如何更进一步降低成本。”

他说,打印机网络化、集成化和彩色化三个方面的技术比较成熟,技术门槛基本上已不存在,但还有很多开发空间,另一个重点是如何进一步降低成本。联想现在已开始向一些国外打印机开发商提供技术方案,希望能拓展海外市场。

外设产品DYI

除了传统的外设产品,针对各种细分市场的新颖PC外设产品也层出不穷,并且常常是基于PC上USB接口而扩展开的,如USB闪存盘、USB摄像头、USB IP电话等等。

传输速率高、体积小、重量轻、即插即用的USB闪存盘(Flash disk)在中国得到了快速发展,2002年就有十多家本地厂商从事这种产品的开发,中国也成为闪存盘产量和销量最大的国家。目前中国厂商开发的闪存盘产品容量从16M到1G不等。

深圳江波龙电子有限公司副总经理蔡华波介绍说,目前大部分闪存盘产品采用的是三星的1位元Flash芯片。“如今,另一些单位存储密度更大的二位元闪存技术,如AMD公司推出的Mirror Flash和以色列Saifun公司的NROM,正得到越来越多的应用。相比一位元技术它们更具成本优势,虽然可能在读写速度上稍慢些,但对于闪存盘这种应用,用户根本感觉不出来。”

作为USB闪存盘的一种延伸,江波龙电子帮助中国某高校开发了一种用于身份认证的‘USB锁’,可用于图书馆、远程教育等的管理工作。“这种产品采用了USB1.1控制器和8051 MCU,并且由于采用了Flash芯片,相比传统的IC卡能存储更多的信息,如加密算法、个人简历和权限等,一定程度上满足了对网络安全的需求。” 蔡华波表示。

他还介绍了一个网站,并称上面的很多新奇的外设产品概念给了他很多启发。“中国厂商也应该积极创新,并要有点冒险精神,及时将好的想法付诸实践,这样才有可能把握住商机。”

不过,由于开发这些基于PC的外设产品需要掌握底层硬件或软件协议,有时甚至要对Windows底层很熟悉,所以对很多大陆厂商还是不小的挑战。“例如大陆很多USB闪存盘厂商采用的是来自台湾的现成方案,做底层硬件和软件开发的不多,除了品牌运营得很成功的公司,利润普遍较低。”他举例说,“要想在新产品上获得更大利润,大陆厂商就需要加强技术储备或积极与各类设计公司合作,如有必要也可与IC设计公司合作,根据实际应用定制一些简单IC,以降低大批量生产的成本。”

作者:赵艳