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Rassegna Stampa del 01/08/2007 10:45
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INDICE
VIDEOGIOCHI
01/08/2007 Il Sole 24 Ore - Sud
Edizioni Master cresce pensando a Piazza Affari
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31/07/2007 Selezione di Elettronica
IL CUORE analogico DELLA HDTV
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31/07/2007 Selezione di Elettronica
MEMS: UNA CRESCITA tumultuosa
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31/07/2007 Selezione di Elettronica
VERSO UN FUTURO sempre Più MULTIMEDIALE
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VIDEOGIOCHI
4 articoli
01/08/2007
Il Sole 24 Ore - Sud
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Borsa. Acquisizioni in vista per la Spa calabrese che pubblica riviste specializzate
Edizioni Master cresce pensando a Piazza Affari
La proprietà intelletuale è riconducibile alla fonte specificata in testa alla pagina. Il ritaglio stampa è da intendersi per uso privato
Mps Venture Sud detiene dal 2004 quasi il 22% della società
Andrea Fontana Prima la crescita poi la Borsa per Edizioni Master, Spa calabrese che da dieci anni
pubblica riviste specializzate di informatica, tecnologia e home entertainment (videogiochi, film ecc.).
Il gruppo editoriale di Rende, in provincia di Cosenza, inizia a pensare a Piazza Affari, ma l'obiettivo
primario del breve periodo resta quello di allargare la gamma di prodotti offerti e di aumentare il giro
d'affari. «Le condizioni per andare in Borsa ci sarebbero già adesso - conferma Gabriele Cappellini,
direttore generale di Mps Venture entrata nel capitale a fine 2004 -, ma preferiamo fare altre
operazioni per rendere più appetibile l'azienda al mercato». Una strategia che sembra aver già
colpito nel segno: il dossier Edizioni Master è finito sul tavolo di altri fondi di private equity e secondo quanto circola negli ambienti finanziari - potrebbero esserci presto novità nell'azionariato
della società attualmente controllata al 78% dall'amministratore delegato Massimo Sesti. Un altro
partner finanziario, accanto al fondo del Monte dei Paschi di Siena, darebbe la spinta ai programmi di
crescita dimensionale non solo per rafforzare la leadership nei prodotti per la digital technology - di
cui il gruppo secondo i dati Ads (Accertamenti diffusione stampa) detiene il 68% del mercato italiano ma anche per lanciare magazine in altri segmenti. «Le prospettive da questo punto di vista - continua
Cappellini - sono di allargare la tipologia d'offerta, come fatto in passato quando si è pensato ad
esempio a una rivista di nautica. Questo verrà fatto attraverso importanti acquisizioni per le quali, se
necessario, faremo anche ricorso alla leva finanziaria». Attualmente la produzione editoriale conta 21
testate divise in tre aree: quella dedicata ai professionisti dell'informatica con pubblicazioni come
«Internet magazine» e «Io programmo»; quella "consumer" con riviste come «Digital music» e «Idea
web»; quella dedicata a videogames e home video con prodotti come «Play generation» e «Win
magazine giochi». Il gruppo, che ha una sede a Cosenza e una a Milano, conta oltre 150 dipendenti
e nel 2006 ha riportato un fatturato superiore ai 47 milioni di euro e un margine operativo lordo di
circa 6 milioni di euro. Nell'anno di ingresso della Sgr del Monte dei Paschi, Edizioni Master fatturava
circa 35,5 milioni di euro, con un margine operativo di 2,5 milioni. Il fondo Mps Venture Sud - nato nel
2003 per investire in piccole e medie imprese del Mezzogiorno - ha investito 5 milioni di euro
sottoscrivendo un aumento di capitale che l'ha portato a detenere il 21,98% del gruppo editoriale.
Aspettando di concludere le acquisizioni allo studio e di lanciare nuove riviste, Edizioni Master ha
pianificato una campagna pubblicitaria da oltre 6 milioni di euro nei mesi di agosto e settembre per
spingere le principali testate sia dell'area informatica e di quella dei vigeogames, ma anche dello
sport e tempo libero dove il gruppo conta ad esempio il settimanale «Calcio e scommesse» e la
freepress «Sport24».
Foto: Ad. L'amministratore delegato di Edizioni Master Massimo Sesti
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31/07/2007
Selezione di Elettronica
N. 7/8 LUGLIO/AGOSTO 2007
A&MS COMPONENTI ANALOGICI PER HDTV
IL CUORE analogico DELLA HDTV
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II ruolo dei componenti analogici e a segnale misto è determinante per garantire una qualità elevata
delle immagini, un'accuratezza superiore nella resa dei dettagli, una maggiore flessibilità e la
semplicità d'uso negli apparecchi ad alta definizione della prossima generazione.
Andrea Campioni
Ormai praticamente alla portata di tutte le tasche, i televisori e gli apparecchi consumer digitali ad alta
definizione, in grado di visualizzare immagini più realìstiche con un livello impressionante di
precisione dei dettagli e di profondità dei colori, si stanno progressivamente diffondendo. Fino ad
oggi sono stati venduti oltre 105 milioni di apparecchi HDTV(High Definition Television). Secondo la
società di analisi Informa Telecoms and Media, le abitazioni dotate di apparecchi HDTV nel mondo
erano 48 milioni alla fine del 2006, su un totale stimato di 1,2 miliardi di abitazioni dotate di televisore.
Saranno almeno 151 milioni entro il 2011, pari a oltre il 22% del totale. Verso la metà del 2006, Stati
Uniti e Giappone rappresentavano assieme il 91% del mercato mondiale. Altri Paesi con un numero
significativo di HDTV in commercio sono Canada, Australia e Corea del Sud, ma anche 11 mercato
Europeo si sta sviluppando fortemente. Il tasso di penetrazione degli apparecchi ad alta definizione è
del 58% negli Stati Uniti, del 6 % in Giappone e del 30% in Europa. Nel vecchio continente, le
abitazioni dotate di HDTV erano appena 2 milioni alla fine del 2005 e il loro numero salirà ad oltre 11
milioni entro il 2010, per un totale di oltre 50 milioni di apparecchi HDTV in commercio. Per quella
data, ci saranno in Europa più di 100 canali ad alta definizione e 200 a livello mondiale. Nel 2005
erano appena 67 in tutto il mondo. Alcuni Paesi stanno incentivando la migrazione verso la TV di
nuova generazione imponendo alle emittenti televisive di trasmettere una parte dei programmi ad alta
definizione, anche in vista del definitivo passaggio alle trasmissioni digitali, previsto fra il 2009 e il
2012. Secondo ABI Research, il mercato degli apparecchi e dei componenti per HDTV ha totalizzato
25 miliardi di dollari a livello globale. Questa crescita impressionante è controbilanciata dal fatto che
questa ha luogo solo in pochi Paesi nel mondo. Le applicazioni dell'alta definizione comprendono sia
gli apparecchi TV, sia i PC, le console per videogiochi, i lettori e i registratori nei nuovi formati BluRay e HD-DVD, in grado di memorizzare oltre due ore di trasmissioni TV ad alta definizione su un
singolo strato, che corrispondono a oltre 12 ore di trasmissioni TV standard. La videosorveglianza sta
anch'essa passando all'alta definizione, come pure la sorveglianza militare, l'elaborazione delle
immagini medicali e i sistemi di videoconferenza. Alcune videocamere industriali stanno passando al
formato HD con risoluzione da 1280 x 720. Persino gli apparecchi consumer portatili, come
fotocamere, portable media player e telefoni cellulari, supporteranno il formato ad alta definizione.
IL RUOLO DEI COMPONENTI ANALOGICI Un sistema HDTV può essere diviso in diversi blocchi: il
display e relativo driver, un engine multimediale, le unità per la decodifica e l'elaborazione audio e
video, i sintonizzatori, i circuiti integrati di interfaccia e per l'alimentazione. Le prestazioni di ciascun
blocco determinano le prestazioni finali del sistema. La scelta di tutti i componenti, e in particolare del
front end analogico, è determinante per garantire alti livelli di qualità, di risoluzione, di luminosità e di
contrasto delle immagini, ma anche di integrazione, di flessibilità e di semplicità all'uso. I componenti
devono inoltre poter essere programmabili per diversi ingressi e uscite video. Devono garantire costi
ridotti e bassi consumi. Per ricevere la certificazione Energy Star, un televisore ad alta definizione
deve consumare meno di 3 Watt in standby. I componenti analogici e a segnale mi- •j sto hanno un
ruolo critico nel garantire un'esperienza visiva ottimale negli apparecchi ad alta definizione. Essi
convertono e condizionano i segnali video e consentono di visualizzare, di registrare e di condividere
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31/07/2007
Selezione di Elettronica
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N. 7/8 LUGLIO/AGOSTO 2007
i contenuti HDTV. Tali componenti includono equalizzatori multibanda, multiplexer video come i
dispositivi LT1205 di Linear Technology, serializzatori/deserializzatori (serdes), trasmettitori e
ricevitori miniaturizzati e a basso consumo, encoder e decoder video, buffer, switch, filtri anti-aliasing
come i componenti MAX7469 e MAX7470 di Maxim, circuiti PLL a basso jitter, generatori di clock
come i dispositivi di Cypress Semiconductor, IDT, Silicon Labs e Texas Instruments e convertitori A/D
e D/A ad alta precisione. La scelta dei convertitori A/D e D/A in particolare è critica per migliorare le
prestazioni del sistema e la qualità delle immagini. Gli apparecchi ad alta definizione devono essere
in grado di operare con ingressi sia analogici, sia digitali, in presenza di display o di sorgenti legacy
(come videoregistratori, set-topbox, lettori e registratori DVD, console di videogiochi e videocamere),
così come degli ultimi modelli di computer e di apparecchi di intrattenimento. Tradizionalmente, i
segnali analogici e digitali erano gestiti da due chip di interfaccia discreti. Dispositivi di front-end
analogici che integrano entrambe le interfacce in un unico chip contribuiscono a ridurre la
complessità del progetto, a ottimizzare l'occupazione di spazio su scheda e a ridurre i costi. Tali
dispositivi sono inoltre in grado di garantire l'interoperatività fra apparecchi eterogenei di più
produttori e la coesistenza di più standard video. Per ottenere un'accettazione del mercato ancora più
ampia, gli apparecchi ad alta definizione devono poter supportare lunghezze di cavi superiori ai 10
metri e questo impone requisiti stringenti sui dispositivi analogici con la funzione di equalizzazione dei
cavi. L'alta definizione richiede anche prodotti audio di qualità superiore, per offrire esperienze
multimediali sempre più ricche. Le soluzioni audio tradizionali facevano uso di un amplificatore audio
in classe AB. Gli alti consumi provocano tuttavia un aumento di temperatura che ne impedisce l'uso
nei nuovi modelli di TV ultrapiatti, a causa dei dissipatori di grandi dimensioni che devono essere
usati. Per questo motivo negli apparecchi ad alta definizione di ultima generazione si usano
amplificatori in classe D. Ne costituiscono un esempio gli amplificatori AD199x di Analog Devices,
TPA3101D2 di Texas Instruments.
LO STANDARD HDMI L'High Definition Multimedia Interface (HDMI) è destinato a diventare
l'interfaccia standard per le HDTV. È in grado di connettere diverse fonti di segnale audio/video
digitali, come set-top box e lettori DVD, e dispositivi di visualizzazione audio/video compatibili, come
la HDTV. Tra i fondatori dello standard figurano alcune tra le principali aziende nell'elettronica
consumer, quali Hitachi, Matsushita Electric Industriai (Panasonic), Philips, Sony, Thomson (RCA),
Toshiba e Silicon Image. Lo standard gode dell'appoggio dei principali produttori cinematografici e
degli operatori televisivi. Sta sostituendo rapidamente l'interfaccia DVI (Digital Visual Interface), che è
in grado di trasmettere solo i segnali video su cavo. Il protocollo HDMI per contro supporta il
trasferimento del contenuto video (in modalità standard, enhanced o ad alta definizione, con
risoluzioni 1920 ( 1080 o 1080 p) e del segnale audio digitale multicanale su un unico cavo,
semplificando così notevolmente la realizzazione delle interfacce ad alta definizione. I dati video
vengono successivamente codificati in tecnologia TDMS (Transition- Minimized Differential
Signaling), ottimizzata per la trasmissione di segnali HD seriali ad alta velocità. L'interfaccia HDMI è
peraltro retrocompatibile con la tecnologia DVI. Secondo InStat, le vendite di apparecchi HDMI
cresceranno del 78% all'anno fino al 2010. Nel 2006 sono stati venduti 60 milioni di prodotti basati su
questo standard, contro solo 17 milioni nel 2005; entro il 2009 il loro numero salirà a 278 milioni. Per
contro, lo standard DVI è stato adottato in 66 milioni di dispositivi nel 2006 e sarà integrato in appena
35 milioni di dispositivi nel 2009. Lo standard HDMI è stato adottato nel mondo da più di 400
produttori di apparecchi elettronici consumer. Oltre alle TV digitali, ai set-top-box e ai lettori e
registratori DVD, oltre 50 prodotti PC integrano l'interfaccia HDMI, fra cui alcune dozzine di modelli di
PC notebook e desktop con marchi quali Acer, BenQ, Dell, Hewlett-Packard, Samsung, Sony e
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31/07/2007
Selezione di Elettronica
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Toshiba. Apple usa l'interfaccia HDMI nei propri set-topbox AppleTV, in commercio da marzo di
quest'anno. Anche i nuovi formati HD-DVD e Blu-Ray e le console di videogiochi faranno uso della
nuova interfaccia. La Playstation 3, disponibile da novembre 2006 in Giappone e negli Stati Uniti e da
Marzo 2007 in Europa, è stata fra i primi prodotti basati sulla nuova versione 1.3 dello standard
HDMI. Quest'ultima versione, rilasciata nel giugno 2006 e successivamente perfezionata, aumenta la
banda per connessione da 165 MHz, corrispondente ad una velocità di elaborazione dei pixel 4,95
Gbps, fino 340 MHz e 10,2 Gbps, con una risoluzione superiore del 400% rispetto al formato ad alta
definizione da 720 p. Supporta velocità di trama superiori, pari a 120 Hz, che consentono di ottenere
movimenti più realistici. Il protocollo HDMI 1.3 integra alcune nuove funzioni come Deep Color, che
aggiunge più bit per descrivere i pixel, visualizzando miliardi di colori supportando opzionalmente
profondità anche di 30 bit, 36 bit e 48 bit (RGB o YCbCr), e consente persino di visualizzare 1,8 volte
più colori di quelli compresi nello spazio RGB o YCbCr, dato che supporta il nuovo formato xvYCC
(Extended YCC Colorimetry for Video Applications), basato sullo standard IEC 61966-2-4. Questo
formato consente di rappresentare diversi miliardi di colori, con un contrasto molto elevato, per
ottenere immagini più naturali e vivide. Inoltre lo standard supporta i formati audio avanzati Dolby
Digital Plus, Dolby True HD e DTS-HD, per una qualità del suono superiore, con bit rate da 384 Kbps
per il Dolby Digital fino a 3 Mbps per il Dolby Digital Plus. La velocità di trasmissione dati audio può
essere estesa a 18 Mbps con 14 canali (13 più un canale subwoofer), con una velocità di
campionamento di 192 kHz e una lunghezza di parola di 24 bit per applicazioni sia stereo, sia
multicanale. Incorpora inoltre una funzione di sincronizzazione automatica fra audio e video. Lo
standard HDMI 1.3 include le opzioni High-bandwidth Digital Content Protection (HDCP), fornita da
una società controllata di Intel, la Digital Content Protection, e Consumer Electronics Contrai (CEC).
L'opzione HDCP è usata in particolare nei nuovi lettori HD-DVD e Blu-Ray, per proteggere i contenuti
dalle copie illegali. CEC è un protocollo che consente di controllare in modo semplice apparecchi
HDTV, lettori DVD, set-top box da una singola unità di controllo remota attraverso un cavo HDMI. Gli
apparecchi ad alta definizione di prossima generazione supporteranno anche l'interfaccia Wireless
HDMI, in grado di supportare un data rate di 3 Gbps, e basata sulle tecnologie WHDI (Wireless High
Definition Interface), Ultra-Wide Band (UWB) o sullo standard emergente IEEE 802.11n, che
dovrebbe essere definitivamente ratificato verso la metà del 2008. Ultimamente è stata introdotta sul
mercato un'ampia gamma di dispositivi analogici e a segnale misto in grado di supportare lo standard
HDMI. Analog Devices ha ampliato la propria famiglia di circuiti integrati con interfaccia HDMI con
l'aggiunta dei multiplexer ad alte prestazioni AD8196 e AD8197, dei trasmettitori miniaturizzati a
basso consumo AD9387, e dei ricevitori AD9388 dual port in grado di digitalizzare il segnali video di
alta qualità da ingressi ad alta risoluzione o da ricevitori e trasmettitori di tipo legacy. I dispositivi sono
conformi alla versione 1.3 dello standard video ad alta definizione e sono ottimizzati per la qualità
delle immagini e per l'efficienza energetica. Gli switch a larga banda FSHDMI04 di Fairchild, conformi
alle specifiche HDMI 1.3, sono caratterizzati da consumi particolarmente ridotti, con una corrente
quiescente massima di 1uA. Possono essere usati in sistemi con interfaccia duale e possono
connettere due ulteriori sorgenti video come lettori DVD, console di videogiochi e set-top-box.
Consentono quindi di aggiungere altri dispositivi HDMI al progetto esistente senza richiedere costosi
aggiornamenti, riducendo così la complessità del sistema. I progetti tradizionali per contro richiedono
un ricevitore separato per aggiungere una ulteriore connessione HDMI. I dispositivi AFE (Analog
Front End) ISL51002 a tre canali di Intersil combinano la semplicità d'uso con prestazioni spinte e
contengono tutte le funzioni per digitalizzare i segnali video analogici YPbPr da sintonizzatori HDTV,
lettori DVD di tipo SD e HD, set-top box e lettori DVD, e segnali grafici RGB da PC e workstation con
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31/07/2007
Selezione di Elettronica
N. 7/8 LUGLIO/AGOSTO 2007
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interfaccia sia DVI, sia HDMI. I componenti ISL51002 supportano tre fasce di velocità fino a 165
MegaSample/ s e risoluzioni fino a 1080p/UXGA a 60 Hz. National Semiconductor ha introdotto di
recente un equalizzatore per cavi, siglato DS16EV5110, che permette di ampliare la portata delle
connessioni via cavo compatibili con gli standard video DVI 1.0 e HDMI 1.2, fino a oltre 40 mper i cavi
AWG 24, a 25 m utilizzando cavi AWG 28, e a 20 m con cavi CAT5/5e/6 a basso costo. Il dispositivo,
ottimizzato per operare con data rate tra 0,25 Gbps e 1,65 Gbps, può essere usato in un'ampia
gamma di sistemi video che include i televisori HDTV a cristalli liquidi o al plasma, i proiettori LCD e
la strumentazione medicale. Sharp ha presentato i nuovi sintonizzatori (tuner) DVB-S e DVB-T per
HDTV, disponibili in un alloggiamento con dimensioni più sottili del 30% rispetto ai tuner tradizionali
disponibili sul mercato. Questo è un vantaggio importante nello sviluppo di ricevitori satellitari, di
televisori e videoregistratori di prossima generazione. I demodulatori TVP9900 ATSC (Advanced
Television Systems Committee) di Texas Instruments offrono una soluzione di front-end a basso
costo, senza sacrificare la qualità delle immagini. I componenti integrano un convertitore A/D a 10 bit
ad alta velocità, filtri digitali e un convertitore D/A di tipo sigma delta.
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Selezione di Elettronica
N. 7/8 LUGLIO/AGOSTO 2007
ATTUALITÀ MEMS
MEMS: UNA CRESCITA tumultuosa
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Microcomponenti in grado di rilevare grandezze meccaniche e trasformarle in segnali elettronici
pronti per essere elaborati dal microprocessore. Dispositivi che hanno ormai raggiunto costi molto
competitivi e sono alla portata di qualunque progettista. Un mercato che crescerà del 19% nel 2007.
di Pierantonio Palerma
E' il momento dei MEMS. I componenti micro-elettro-meccanici (MEMS è l'acronimo di Micro- ElectroMechanical-Systems) sono dispositivi di silicio che integrano, in uno o più chip normalmente alloggiati
nel medesimo package, due funzioni fondamentali per qualunque sistema che funziona nel mondo
"reale". Misurano grandezze fisiche come accelerazione, pressione e velocità angolare, trasformando
il risultato in un segnale elettrico, elaborato all'interno del dispositivo e pronto per essere inviato a
una "centrale di calcolo", come un microprocessore. Sono dispositivi fabbricati usando le normali
tecniche di produzione dei componenti microelettronici al silicio: il chip contiene, oltre alle classiche
funzioni di elaborazione elettronica, anche micro-elementi meccanici. Ad esempio, molle o spirali che
si muovono di pochi micron, se opportunamente sollecitate. Il loro moto crea una variazione di alcune
grandezze elettriche che viene trasformata in informazioni digitali. I MEMS hanno acquistato una
certa visibilità anche presso il grande pubblico quando, agli inizi di quest'anno, ha fatto la sua
comparsa sul mercato la nuova console per videogiochi di Nintendo: Wii.
NINTENDO WII: UN SUCCESSO ITALIANO II controller Wii è una sorta di piccolo telecomando
destinato a cambiare radicalmente il modo di giocare. Contiene dei sensori di accelerazione che
rilevano il movimento e l'inclinazione della mano del giocatore nelle tre dimensioni e li convertono
immediatamente in azioni di gioco: si tratta di MEMS progettati e prodotti in Italia da ST che
reagiscono ai cambiamenti di direzione, velocità e accelerazione, rilevando anche i movimenti più
piccoli per trasformarli in comandi. La misura dell'inclinazione permette all'utente di muovere i
personaggi del gioco, mentre una rilevazione precisa dell'accelerazione lungo i tre assi trasforma
facilmente il controller in uno strumento musicale, una leva del cambio o una spada virtuale. Il
successo della console Wii, e del MEMS che ne costituisce l'elemento principale, è stato talmente
elevato che ST si è dovuta affrettare a potenziare una delle sue linee di produzione di Agrate
Brianza: ciò nonostante, fatica a tenere il passo con la domanda.
UN MERCATO DA 10 MILIARDI Secondo un recente studio pubblicato dalla società specializzata
Yole Développement, nel 2006 il mercato dei MEMS ha raggiunto il valore di 6 miliardi di dollari
crescendo a un tasso medio annuo del 14%: entro il 2010 si dovrebbe sfiorare il traguardo dei 10
miliardi. Nello stesso periodo il fatturato complessivo di dispositivi a semiconduttore crescerà di meno
del 10% all'anno. I MEMS sono usati già da molto tempo per applicazioni nel segmento dell'auto e
dei sistemi industriali: si tratta, nella maggior parte dei casi, di rilevatori di accelerazione o di giroscopi
che "sentono" vibrazioni eccessive o movimenti troppo bruschi e permettono all'elettronica di
controllo di prendere le dovute precauzioni, ad esempio attivando il sistema frenante ABS. Solo di
recente i progressi delle tecnologie di packaging hanno permesso di raggiungere, anche per i MEMS,
dei livelli di costo che ne permettono l'impiego nei sistemi consumer. Di recente, ad esempio,
Toshiba ha montato su alcuni dei suoi laptop dei sensori di accelerazione MEMS in grado di rilevare
la caduta del computer. In questo modo è possibile parcheggiare il disco rigido in una posizione di
sicurezza, prima che il sistema urti violentemente il pavimento creando possibili danni irreparabili ai
preziosi dati contenuti nella memoria di massa. Anche in questo caso sembra di capire che
l'accelerometro utilizzato da Toshiba sia uscito dai laboratori milanesi di ST.
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UNA GAMMA INFINITA DI APPLICAZIONI La rapida penetrazione dei sensori MEMS nelle
applicazioni di elettronica di consumo è dovuta soprattutto agli accelerometri. I primi modelli
riuscivano a misurare il valore dell'accelerazione solo lungo uno dei tre assi spaziali. Oggi sono molto
comuni, e decisamente economici, anche accelerometri a tre assi. Le applicazioni sono pressoché
infinite: possono essere impiegati, ad esempio, per rilevare la caduta libera di un sistema elettronico,
o semplicemente per reagire ai movimenti della mano come nel caso della console Wii. Una società
finlandese, ad esempio, ha presentato (anche se per ora con scarso successo) un nuovo tipo di
puntatore per personal computer destinato a sostituire il mouse. Una sferetta dalle dimensioni di una
normale palla da golf che può essere tenuta in mano dall'utente e mossa nello spazio, pilotando di
conseguenza il movimento del cursore sullo schermo. Applicazioni ancora più fantasiose vedono
l'utilizzo di MEMS come "contapassi" integrati in un normale orologio da polso, o come rilevatori di
vibrazione nelle macchine fotografiche digitali per contribuire alla stabilizzazione dell'immagine. Negli
elettrodomestici "bianchi", ad esempio nelle lavatrici, i MEMS vengono utilizzati per misurare il livello
complessivo di vibrazione del sistema e regolare di conseguenza la velocità della centrifuga per
ottimizzare i consumi energetici. Nei telefoni cellulari, lettori MP3/MP4, agendine elettroniche
multifunzione (PDA) o controllori per videogiochi, danno la possibilità di implementare un'interfaccia
intuitiva tra l'uomo e la macchina che sfrutta i movimenti del polso, del braccio, della mano per
interagire direttamente con un'applicazione, navigare all'interno di una pagina 0 tra pagine diverse,
far muovere i personaggi di un videogioco e molte altre funzioni.
PROSSIMO PASSO: MEMS AL POSTO DEI MICROFONI 1 MEMS possono essere usati anche per
i sistemi di dead-reckoning (assistenza alla guida nelle zone non ben raggiunte dal satellite) per
aiutare il sistema di navigazione GPS quando il segnale satellitare è disturbato, all'interno di un
edificio o nelle aree urbane, monitorando il movimento e la distanza percorsa e correggendo la lettura
della bussola digitale in assenza del segnale GPS. Intanto si sta facendo strada lo sviluppo di nuovi
sensori di pressione basati sulla tecnologia MEMS: potrebbero essere utilizzati come rilevatori di
suono. L'obiettivo è la sostituzione dei microfoni utilizzati nei telefoni cellulari: i MEMS potrebbero
essere più economici, ma soprattutto più affidabili e facili da montare. Il mercato potenziale avrebbe
allora dimensioni enormi. Insomma, i MEMS non sono più ormai una curiosità da laboratorio, e non
sono più neppure componenti estremamente costosi, delicati e complessi, destinati ad essere
utilizzati solo in poche applicazioni di fascia alta. Un accelerometro a tre assi costa poco, molto poco;
inoltre, è facile da montare e può trovare impiego in qualunque sistema elettronico.
Tra l'altro, noi italiani siamo particolarmente fortunati. Uno dei centri mondiali di eccellenza dei
MEMS ha sede in provincia di Milano, presso i laboratori di ricerca di ST, dove lavorano alcuni dei più
brillanti esperti di questa tecnologia: proprio quelli che hanno dato a Nintendo l'idea di sviluppare la
nuova Wii. Il mercato dei MEMS cresce tumultuosamente. Gli esperti sono convinti che nel 2007
aumenterà del 19%. Le possibili applicazioni sono praticamente illimitate: anzi, sono limitate solo
dalla fantasia del progettista. E a noi italiani la fantasia proprio non manca!
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N. 7/8 LUGLIO/AGOSTO 2007
FOCUS IL PARADISO DEI SENSI: HI-FI E MULTIMEDIA
VERSO UN FUTURO sempre Più MULTIMEDIALE
La proprietà intelletuale è riconducibile alla fonte specificata in testa alla pagina. Il ritaglio stampa è da intendersi per uso privato
I sistemi multimediali dell'ultima generazione, sempre più pervasivi e in grado di fornire contenuti
audio e video realistici, impongono requisiti stringenti sulla potenza di calcolo e sulle prestazioni dei
dispositivi elettronici.
Rossana Calvi
Tiamo assistendo a una crescita esplosiva del mercato degli apparecchi consumer, in grado di
visualizzare, trasmettere e condividere contenuti multimediali ricchi come audio, immagini, video e
grafica. Entro il 2009 il segmento multimediale di alta fascia sarà pari al 23% del giro d'affari
complessivo dei semiconduttori e rappresenterà un importante volano per l'innovazione. Secondo
iSupply, gli apparecchi multimediali consumer come le console per videogiochi, le fotocamere e le
videocamere digitali, gli apparecchi HDTV (High Density Television), e i lettori DVD e MP3,
sfioreranno i 400 milioni di unità entro il 2009. Secondo ABI Research, il mercato dei componenti e
degli apparecchi HDTV ha totalizzato 25 miliardi di dollari nel 2006. Entro il 2010, ci saranno in
Europa più di 100 canali ad alta definizione e 200 a livello mondiale. La società di analisi Santa Clara
Consulting Group (SCCG) stima che i supporti e i lettori Blu-Ray e HD-DVD genereranno un giro
d'affari da 28 miliardi di dollari entro il 2010. Entrambe le tecnologie offrono una capacità circa 10
volte superiore rispetto a quella del vecchio DVD, pari a 50 GB per i supporti Blu-ray e 30 GB per gli
HD-DVD a doppio strato. L'anno scorso TDK ha annunciato 10 sviluppo dei dischi Blu-ray a 8 strati
da 200 GB, in grado di memorizzare 18 ore di video ad alta definizione, che potrebbero essere
commercializzati entro 11 2009. Anche l'IPTV (Internet Protocol TV) sta prendendo piede
rapidamente in Asia e in Europa. Entro il 2010 il numero di abbonati ai servizi IPTV aumenterà di
oltre un ordine di grandezza, superando i 63 milioni e generando 27 miliardi di dollari in profitti. La
crescita di questo mercato è stimolata da diversi fattori, fra cui le recenti iniziative promosse da
Microsoft, come il lancio, avvenuto lo scorso maggio, della piattaforma Mediaroom, con capacità
avanzate di visualizzazione e di condivisione di contenuti audio e video fra gli apparecchi consumer e
la TV, e l'introduzione del sistema operativo Windows Vista. Secondo InStat, nel 2011 saranno
commercializzati nel mondo 50,8 milioni di sintonizzatori PC-TV, per un fatturato di 3,1 miliardi di
dollari. Il 36,9 % degli utenti proverrà dall'Europa. In vendita dal 29 giugno negli Stati Uniti, l'iPhone di
Apple ha scatenato una vera e propria "febbre", con centinaia di persone in coda davanti ai negozi e
milioni di pagine di commenti sul web, riuscendo a far parlare di sé come mai era accaduto prima
nella storia delle tecnologie. L'iPhone è un dispositivo multimediale per eccellenza: promette di unire
le qualità di un lettore di musica e video, la navigazione internet e le funzioni di telefonia. Steve Jobs,
CEO di Apple, prevede di venderne almeno 10 milioni di pezzi entro il 2008. La società della Mela ha
anche lanciato di recente Apple TV, un apparecchio dall'aspetto simile a quello di un set-top-box, che
memorizza contenuti multimediali nel proprio hard disk interno da 40 Gbyte e li presenta con un
formato simile a quello dell'lpod. Questo apparecchio, disponibile sul mercato per 299 dollari,
trasforma in sostanza la televisione di casa in un iPod con un display più grande e una qualità del
suono superiore. Come un videoregistratore, AppleTV memorizza e visualizza film e trasmissioni ma,
a differenza di quest'ultimo, non li registra dalla TV, ma li scarica da iTunes. È quindi essenzialmente
un dispositivo di Storage che supporta funzionalità multimediali ricche.Ugualmente interessante è il
mercato delle soluzioni multimediali "da taschino", in particolare per quanto riguarda i cellulari. La
società di analisi Jon Peddie Research prevede una crescita del 25% del segmento dei telefoni di
alta fascia dal 2006 al 2010, da 152 milioni di unità consegnate in tutto il mondo a 277 milioni entro il
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2010; nello stesso periodo il segmento di fascia intermedia crescerà del 16% da 349 milioni di unità a
532,9 milioni. Si prevede, per contro, una leggera diminuzione delle vendite dei telefoni di bassa
fascia, da 483 milioni nel 2007 a 464,5 milioni nel 2010. Nel 2009 saranno venduti 860 milioni di
telefoni cellulari con fotocamera, pari all'89% di tutti i cellulari in commercio. Nel 2009 il valore medio
del contenuto di silicio dei cellulari di alta fascia sarà pari a 44,08 dollari contro i 36,50 dollari del
2005. La "mobile TV'è stato senza dubbio uno degli argomenti più dibattuti negli ultimi tempi. I
terminali adatti per ricevere il segnale TV mobile sono già in commercio: notebook, PDA, fotocamere
digitali, riproduttori di DVD portatili o installati a bordo dell'auto, ma soprattutto cellulari. Secondo la
società di analisi Screen Digest, gli abbonati alla mobile TV saranno 140 milioni in tutto il mondo
entro il 2011, per un giro d'affari complessivo di 4,6 miliardi di euro. L'Asia continua ad essere la
regione con il maggiore numero di abbonati ai servizi mobile TV. In Giappone e nella Corea del Sud
oltre 5,8 milioni di persone guardano già regolarmente la TV dal proprio telefonino. In Italia si contano
oltre 500.000 abbonati ai servizi di mobile TV, lanciati di recente da Vodafone in collaborazione con
Sky Italia. Solo l'anno scorso, sono stati venduti nel mondo 178 milioni di lettori MP3, ed entro la fine
del 2007 le vendite dovrebbero crescere ulteriormente del 21% raggiungendo i 216 milioni di unità.
Negli ultimi 3 anni, si è anche assistito a una diffusione notevole di apparecchi elettronici consumer
per edutainment (basti pensare alle tanto pubblicizzate console Nintendo DS), i quali fanno un uso
innovativo della tecnologia esistente che si trova in altri apparecchi multimediali. Il giro d'affari
complessivo per questi giocattoli intelligenti raggiungerà 7,3 miliardi di dollari entro il 2011. In futuro
anche l'auto offrirà un'ampia gamma di funzioni multimediali. Oggi un'auto di alta e media fascia
integra sistemi di intrattenimento e di informazione come l'autoradio digitale e satellitare, il lettore
DVD e MP3, un navigatore GPS ed un kit mani libere per l'uso del telefono cellulare a bordo. Gli
autoveicoli di prossima generazione faranno uso di interfacce uomo/macchina avanzate per la
fruizione di servizi su richiesta anche attraverso sistemi ad attivazione vocale, come la navigazione
assistita con mappe, la televisione, i videogiochi e la navigazione su internet per l'intrattenimento e lo
scambio di contenuti multimediali ai sedili posteriori. Secondo ABI Research, il mercato mondiale
relativo ai semiconduttori per i sistemi telematici a bordo dell'auto dovrebbe raggiungere i 12,8
miliardi di dollari nel 2010.
I REQUISITI DELLE APPLICAZIONI MULTIMEDIALI Le applicazioni multimediali emergenti
richiedono capacità spinte di elaborazione video e delle immagini, oltre che dell'audio, e devono
supportare formati audio ad alta definizione come Dolby Digital Plus, Dolby True HD e DTS-HD, per
assicurare una qualità del suono superiore. Il passaggio dalla televisione a definizione standard (SD)
a quella ad alta definizione (HD) comporta un aumento di un fattore 6 nella quantità di dati da
elaborare. I progressi compiuti nelle tecniche di cattura dell'immagine, il miglioramento della
risoluzione dei display, e la disponibilità di schemi di compressione e di elaborazione video avanzati,
offrono capacità di riproduzione in tempo reale (streaming) del video e una qualità delle immagini
nettamente superiore. Questo impone requisiti sulle prestazioni dei dispositivi, sulla potenza di
calcolo nell'elaborazione video e delle immagini, sulle risorse di Storage, sulla capacità di gestire
grosse quantità di dati e sull'ottimizzazione dei consumi, in particolare negli apparecchi alimentati a
batterie. Le trasmissioni dal vivo del video in particolare, devono avvenire senza distorsioni visibili o
udibili. Non è possibile ricorrere alla ritrasmissione in caso di perdite di pacchetti di dati o di pixel del
video causate dal rumore, dal jitter del clock o dalla saturazione della rete. Occorrono tecniche
avanzate di correzione degli errori, per ricostruire i dati mancanti o danneggiati on-the-fly. In più la
rete deve essere affidabile e sicura e in grado di gestire i diritti digitali (DRM o Digital Rights
Management) e di proteggere di contenuti multimediali da virus e worm. Sono disponibili algoritmi
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sofisticati di elaborazione delle immagini per estrarre immagini di qualità ottimale dall'hardware di
cattura e di visualizzazione. Tuttavia la loro realizzazione è limitata da fattori quali la complessità
intrinseca degli algoritmi, la pressione per ridurre i costi dei componenti e la necessità di supportare
un'ampia varietà di formati in via di sviluppo. Oggi sempre più apparecchi consumer multimediali
integrano funzioni di codifica, ossia di modifica e di ottimizzazione delle caratteristiche di un segnale
per renderlo più adatto per una applicazione, sia essa nei televisori con decoder MPEG, negli
apparecchi portatili, nei DVD, nelle videocamere, nei PDA e nei telefoni cellulari, in cui i contenuti
multimediali sono memorizzati in diversi formati digitali. Per effettuare la conversione dal formato
originario a uno fruibile dai dispositivi consumer digitali, si usa una tecnica nota come transcodifica
(transcoding). Ad esempio, la transcodifica dal formato H.264 a quello MPEG-2 è essenziale per
interfacciare i dispositivi video digitali con quelli di prossima generazione durante la fase di
transizione verso lo standard video ad alta definizione H.264, che durerà ancora diversi anni. Questo
processo deve essere trasparente all'utente e minimizzare le inevitabili perdite. Tutte queste funzioni
devono essere supportate da una piattaforma hardware flessibile, scalabile e facilmente aggiornabile,
che assicuri l'interoperabilità fra i prodotti elettronici multimediali. Essa deve essere anche in grado di
assicurare la coesistenza di più funzioni multimediali con prestazioni ottimali, indipendentemente dal
particolare protocollo usato, oltre ad offrire un buon rapporto qualità/prezzo e a presentare bassi
consumi.
SOLUZIONI HARDWARE PER L'ELABORAZIONE AUDIO E VIDEO I sistemi di elaborazione video
possono essere realizzati attraverso soluzioni ASIC e ASSP a funzione fissa, tramite CPU RISC o su
soluzioni programmabili quali GPU (Graphic Processing Unit), DSP o FPGA. La scelta della
soluzione più adatta è legata a una serie di considerazioni sulle prestazioni desiderate e sui costi di
sviluppo. Le soluzioni ASIC/ASSP in generale sono caratterizzate da un'efficienza ottimale, ma
anche da costi di sviluppo per NRE (Non Recurring Engineering) elevati, che possono essere
ammortizzati solo con i grossi volumi. I tempi di sviluppo si estendono spesso a 18- 22 mesi e oltre;
inoltre qualsiasi modifica al progetto richiede lunghi e costosi respin. Una soluzione ASIC/ASSP con
funzione di decoder video può essere realizzata per mezzo di una CPU RISC convenzionale con
blocchi RTL (Register Transfer Logic) per le funzioni di accelerazione hardware. Questa
realizzazione, essendo dedicata, offre in assoluto la massima efficienza e il numero più basso di
gate. Tuttavia è inflessibile e soggetta a rischi di obsolescenza. Un'alternativa consiste nel combinare
una CPU RISC con un media DSP e alcuni blocchi RTL per l'accelerazione audio e video. Con
questo approccio tuttavia gli algoritmi di elaborazione più complessi sono ancora realizzati in logica
RTL all'esterno del processore. La messa a punto di nuovi algoritmi comporta quindi rischi di nuovi
respin. Inoltre il trasferimento dei dati fra il processore e i blocchi RTL potrebbe creare dei colli di
bottiglia. I coprocessori video costituiscono una soluzione più flessibile e scalabile, in grado di
supportare più standard, ma non di supportare le generazioni successive dei prodotti. A differenza
delle soluzioni RTL, in questo caso eventuali bachi ed errori possono essere corretti via software. Nel
2007, i ricavi legati agli application processor con funzione di coprocessore video dovrebbero
raggiungere i 4 miliardi di dollari, a fronte della vendita di circa 298 milioni di unità. Entro il 2008
diverse aziende forniranno dispositivi in tecnologia da 65 nm e da 45 nm, per cui sarà più
conveniente fornire gli application processor integrati in una soluzione SoC dotata di numerose altre
funzioni. Un coprocessore video può essere disponibile sia stand alone, sia integrato in una GPU
(Graphics Processing Unit). Le GPU sono ottimizzate per l'elaborazione parallela e per effettuare
calcoli matematici molto complessi che garantiscono un'accuratezza e una qualità dell'immagine
superiori ed effetti video e grafici realisti. Esse offrono una velocità di elaborazione anche ordini di
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grandezza superiori rispetto alle CPU convenzionali per le applicazioni grafiche e video. L'aggiunta di
stadi programmabili e di capacità aritmetiche di precisione superiore hanno consentito agli
sviluppatori di software di usare le GPU anche per applicazioni non grafiche. Va sotto il nome di
GPGPU (General Purpose GPU) una tendenza recente che comporta l'uso delle GPU per eseguire le
operazioni normalmente effettuate dalle CPU, come ed esempio il riconoscimento delle immagini e i
calcoli matematici richiesti da applicazioni multimediali spinte come i videogiochi. Fra i principali
produttori di processori per applicazioni multimediali figurano Broadcom, Qualcomm, Freescale,
Infineon, NEC, Nvidia, NXP, Renesas, STMicroelectronics e Texas Instruments. Il notevole
abbattimento dei costi e il miglioramento delle prestazioni, reso possibile dalla migrazione verso le
geometrie di processo più avanzate, ha consentito l'uso di piattaforme FPGA in molti sistemi
consumer di alta fascia. Gli FPGA, oltre ad offrire vantaggi di programmabilità e di flessibilità, sono
particolarmente utili in molte applicazioni video digitali, per via della loro capacità di elaborazione
parallela e per le funzionalità DSP integrate, che consentono di mettere a punto algoritmi complessi
per migliorare la qualità e la risoluzione delle immagini e del video. Le applicazioni degli FPGA nei
sistemi consumer multimediali che richiedono l'elaborazione DSP ad alte prestazioni riguarderanno
un giro d'affari di 813 milioni di dollari nel 2010. Le piattaforme FPGA di ultima generazione, come le
famiglie di dispositivi Virtex- 5 di Xilinx e Stratix-lll di Altera, offrono una potenza elevata di
elaborazione dei dati multimediali a fronte di consumi relativamente contenuti, e mettono inoltre a
disposizione una ricca scelta di core IP ottimizzati per l'elaborazione, riducendo il numero di
componenti su scheda e quindi i costi complessivi. In molti casi l'FPGA è usato come coprocessore
di un DSP. L'FPGA effettua l'elaborazione di routine dei dati e libera così il DSP, il quale può
concentrare le proprie risorse su altri task ad alta intensità di calcolo che consentono di differenziare
il prodotto finale. In alternativa è possibile usare dei DSP più economici per ridurre i costi del sistema.
Le applicazioni video multimediali, essendo multitask, si prestano idealmente per essere realizzate su
un'architettura multiprocessore: ad esempio, è possibile partizionare facilmente la mappa dei pixel in
modo da consentirne l'elaborazione da parte di più blocchi DSP paralleli. L'approccio multicore offre
al progettista una serie di vantaggi. Uno di questi è la semplificazione dei sistemi. Anziché realizzare
un processore altamente complesso, è possibile affiancare core più semplici da replicare nel
progetto, i quali si dividono i compiti. Le soluzioni multicore sono già ampiamente diffuse nei
dispositivi consumer multimediali come i telefoni cellulari e i videogiochi. Alcuni dispositivi multicore
già in commercio includono la piattaforma Nexperia di NXP, ottimizzata per i cellulari, la tecnologia
Da Vinci di Texas Instruments per applicazioni video, i dispositivi basati sui core Xtensa e Diamond di
Tensilica, i dispositivi Uniphier di Panasonic, e la soluzione Domino [X] di LSI. STMicroelectronics ha
integrato un array di 6 core DSP riconfigurabili, combinato con CPU multicore, nella versione della
famiglia di dispositivi Nomadik in produzione dal 2008, che sarà realizzata in un processo da 45 nm.
Intel ha presentato, in occasione dell'ISSCC (Integrated Solid State Circuits Conference) dello scorso
Febbraio a San Francisco, il prototipo di un processore, con il nome in codice "Polaris", che integra
80 core a 32 bit con clock a 3,1 GHz, ed è in grado di fornire prestazioni da un teraflop/s e un
rapporto prestazioni/consumi pari a 16 gigaflop/s per Watt, migliore di quello dei processori su core
singolo. Queste capacità di calcolo garantiranno funzioni multimediali spinte come la vìdeocomunicazione istantanea, i videogiochi ultra-realistici ad alta definizione sui PC e sui terminali
portatili, e consentiranno di ricercare informazioni, video e immagini in database di dimensioni
enormi. L'anno scorso AMD ha presentato il progetto Fusion, che consente di integrare più core CPU
e GPU in un unico chip. I primi processori Fusion dovrebbero essere commercializzati entro il 2009.
Le Playstation 3, in commercio in Europa da questa primavera, usano un Celi Processor (sviluppato
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congiuntamente da IBM, Sony e Toshiba) costituito da 8 core, che offre una potenza di calcolo di 204
gigaflop/s alla frequenza di 3,2 GHz. Una startup americana, Ambric, ha addirittura presentato lo
scorso Ottobre un chip dotato di ben 360 core RISC. Fra le applicazioni per cui è stato pensato
figurano anche i sistemi di compressione video avanzati basati sull'algoritmo H.264. In futuro saranno
usate addirittura soluzioni HPC (High Performance Computing), che si basano sull'uso di un grande
numero di processori in parallelo per assicurare prestazioni grafiche e multimediali ultraspinte. Ad
oggi i sistemi HPC trovano impiego nella ricerca scientifica, nella medicina, nella finanza, nei grandi
data center e nei sistemi di sicurezza molto complessi. La società statunitense DRC Computer, che
conta fra i propri partner Xilinx e AMD, ha sviluppato una soluzione HPC costituita da coprocessorì
programmabili di tipo FPGA (Field Programmable Gate Array).
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