微妙维效 穿戴装置微型化元件与系统技术
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微型化元件发挥穿戴式装置的最大坪效
在房屋市场中，有大坪数的豪宅、三房两厅的一般住宅、注重机能的二房一厅的小宅、亦有为个人打造的套房等等产品，主打不同的客户族群。若拿房屋大小来比喻个人用3C产品的话，电竞玩家的电脑就好比豪宅，笔记本电脑犹如一般住宅，平板电脑可比喻为小宅，而手机则如同套房般，拥有功能齐全的个人空间。
那麽穿戴式装置呢？以智能手表为例，由于体积比智能手机更小，犹如比套房还更小的「微房」，这种2？3坪小房间对室内设计师来说，要发挥出如同套房般的机能，可说是极大的考验；而穿戴式装置对产品设计师而言，也是同样面临极大的挑战。
因应穿戴式装置市场兴起，电子元件供应商提供低功耗、高整合的元件解决方案，透过多合一、堆叠式的芯片设计，以及新一代布线技术，让研发工程师在有限的穿戴式装置空间下，也能发挥出极大的坪效。
穿戴式电路元件解决方案：微缩、可挠
藉由纳米制程科技，芯片可以体积再微缩，元件也可以更节省空间。如ROHM就提供0.4x0.2mm以下面积的电阻、二极管(RASMID系列)等超微细主被动元件，让PCB Layout(电路布线)更加节省空间。
而穿戴式装置依照产品特性，必须具备可挠曲(Flexible)的需求，不管是PCB、屏幕、甚至电池，能做到挠曲的话，产品就不会用起来硬梆梆。在PCB的设计上，硬板主机板必须采用雷射钻孔制程的HDI(高密度互连)板，避免机械钻孔而浪费PCB面积，若是面积较小的布线，就得采用软板(Flexible Print Circuit；FPC)。例如Nike+ FuelBand、Jawbone Up都是采用软板设计。
在显示屏幕上，也有可挠式的设计，例如Samsung Gear Fit采自家YOUM可挠式OLED显示技术。而LG G Flex手机采自家可挠式POLED显示技术与可挠式电池，但似乎没运用到其G Watch产品。
至于在电池部分，辉能科技(ProLogium)推出的FLCB (超薄软板锂陶瓷电池)，已于于COMPUTEX 2014首度公开，具备超薄(0.32？0.36mm)、可挠曲(挠曲半径视电池长度不同约15？17mm)，弯曲后再平展不产生皱折、超安全(采用锂陶瓷、类固态电解质，就算弯折、撞击、穿刺、撕裂或火烧都不会起火、爆炸)等特性，将成为穿戴式电子的最佳电池解决方案，适合嵌入表带。
无线通讯芯片竞相推出多功能整合方案
至于在无线芯片元件部分，因应低功耗蓝牙4.0(BLE，或Bluetooth Smart)的出现，加上无线充电技术的推出，一些无线传输芯片厂商，使原本只内建基带处理器(BBP)和数码信号处理器(DSP)的蓝牙？Wi-Fi芯片也整合了许多功能。
例如Dialog SmartBond DA14580，就同时提供蓝牙4.0和4.1的规格，并内建32位元ARM Cortex-M0 MCU，搭配各式感应器，可为蓝牙周边提供更多的应用，包含健身、医疗等传感领域。
而Nordic nRF51822则是整合BLE，搭配其S120八充界面的低能耗核心角色SoftDevice，可支持A4WP无线充电方案，提供同时为八组蓝牙周边充电的能力。而Broadcom近期也发表BCM59350电源芯片(同时支持A4WP、PMA、WPC等三种无线充电标准)，搭配其WICED的蓝牙？Wi-Fi SoC平台，可以提供无线充电能力。
许多透过有线充电的产品，都必须开孔(microUSB)或设计充电接触点(pad)，对于有防水需求或一体成形的穿戴式装置，似乎不够完美。因此内建无线充电的元件，可让产品改以内建线圈的方式，来取代传统开孔的做法；例如Smarty Ring智能手环，就是采用Nordic的解决方案，来达到省电、无线充电的目的。
系统芯片平台(ARM、x86、MIPS)抢攻穿戴式商机
在穿戴式系统架构部分，目前市场以ARM架构的芯片供应商为大宗，包括Actel、Analog、Atmel、Cypress、Energy Micro、Freescale、Fujitsu、Infineon、Holtek(盛群)、NXP、ST、TI、Toshiba等等，都推出超低功耗的MCU(Micro-Controller Unit)系列，采用ARM Cortex-M3或M4系列架构，执行时脉大约在200MHz以下，并支持睡眠模式，让仅须微安培(32 µW/MHz)的电力耗用成为可能。
而在Cortex-M0+部分，其具备超低11.21 µW/MHz能效，搭配LPDDR2/3、NAND Flash快闪存储器，以及无线传输等元件，让系统工程师可搭配其专属的硬件开发平台，并支持轻量级Linux、RTOS等简易型操作系统，来实现长时间传感需求。
Freescale也推出其专属开发平台「Freedom」，面积81x53mm(约为信用卡大小)，适合开发人员研发产品之用。
MCU功耗低，可以开发以传感为主的穿戴式产品，例如智能手表，就有Sony Smartwatch SW2、Qualcomm Toq、Pebble、AGENT smartwatch、Kreyos Meteor等等。而智能手环，就有Samsung Gear Fit、Sony Smartband SWR10、Nike+ FuelBand、Jawbone UP、Fitbit Flex等等。
而高端的ARM Cortex-A系列架构的AP(应用处理器)，则以双核心1GHz，并支持Linux、Android、Android Wear、Tizen、Windows Phone等操作系统平台。
知名供应商有Qualcomm、Broadcom、Samsung、NVIDIA、ST、TI、Mediatek(联发科)…等等，主要应用在手机、平板等移动设备平台，亦有厂商将其体积微缩，拿来应用在穿戴式装置，像是智能眼镜、高端智能手表、电话手表…等等。例如Google Glass、Samsung Gear 2/Neo、Omate TrueSmart、Neptune Pine、i’m Watch、映趣inWatch Z等等。
在x86阵营部分，Intel在CES 2014发表了仅SD记忆卡大小(32x24x2.1mm)的超微型电脑系统「Edison」，内建22纳米双核心、低功耗的Quark SoC(系统单芯片)，为x86架构，时脉为400MHz，采用LPDDR2存储器、NAND Flash快闪存储器等元件，同时内建Wi-Fi、蓝牙4.0无线通讯模块，与弹性扩充的I/O功能。
在软件上，可支持Linux操作系统与Wolfram的Mathematica、Alpha(科学语言、知识型计算引擎)，亦可自行连上专属的App Store。
为了鼓励开发者投入穿戴式与物联网产品的研发行列，Intel还示范了与合作厂商共同开发的「Nursery 2.0」托婴概念产品，婴儿穿上这款智能衣服，其内建的感应器可以随时将婴儿的体温与心情，以无线方式传送到其他产品以显示出来。另一款智能耳机(Smart Earbud)，内建传感器能侦测脉膊与心跳，搭配其专属App还可以可设定依照心跳的快慢，来帮你选快慢歌。
为提升效能，3月底时Intel宣布再推出Edison的升级版，采用Silvermont架构的双核心Atom CPU，时脉500MHz，搭配一颗可处理超过30 I/O的MCU，来符合市场需求，然而长与宽各增加1mm，比SD卡稍微大约7.5%，可说是世界上最小的x86电脑，操作系统可支持Linux、Android、Windows等平台。
至于在MIPS阵营部分，Imagination Technologies与大陆北京君正(Ingenic)也于2014年4月发表其全新的Newton平台，采用自家双核JZ4775 1GHz CPU，其XBurst核心可兼容于MIPS32、PowerVR与Ensigma等硬件架构，可使用LPDDR、Flash存储器，并支持Wi-Fi、蓝牙、NFC等无线通讯功能，并有各种I/O连接各式感应器，在软件上可兼容于Linux、Android、Android Wear平台。
Newton主打低功耗、高性能的穿戴式平台，尺寸仅为38 x 22 x 3mm(稍比SD卡大9%的面积)，待机功耗<4mW，最低执行功耗仅80mW，最高平均运行功耗<260mW，使续航力达30小时以上。目前已知Geak Watch(果壳智能手表)与智器Z Watch，皆是采用其CPU平台来设计。
