首頁Top區塊

隨著汽車朝智慧化、自動駕駛的方向發展，對微控制器(MCU)需求持續增加；未來不論是自駕車、車聯網，都有著各式各樣的連接控制、數據與訊號處理，而MCU便扮演關鍵的控制角色。 恩智浦半導體(NXP)大中華區車用微控制器與微處理器事業部產品行銷經理張曦(圖1)表示，雖說2019全球整體車市成長可能放緩，但是受各地區更嚴格的安全和排放法規影響，汽車的電子化比重還會成長，也就是說車內電控系統的裝載率還會提升，車用MCU市場還會保持成長。 圖1　NXP大中華區車用微控制器與微處理器事業部產品行銷經理張曦表示，新能源、智慧聯網和自動駕駛技術的快速發展以及日趨成熟，對MCU的性能與功能要求也逐漸增加。 其次，伴隨著新能源、智慧聯網和自動駕駛技術的快速發展和日趨成熟，以及整車電子電氣架構的演進，對車用MCU不僅需求增加，且對其性能、功能、生態以及開發難度都提出了新的要求，比如運算力、功耗、功能安全、資訊安全、線上升級、軟體相容性、複用性、可攜性等等。 創新應用/安全推升車用MCU需求 德州儀器(TI)半導體行銷與應用嵌入式系統總監詹勳琪(圖2)表示，MCU在車用市場可分為五個應用，第一是影音娛樂，第二是電動車的電源管理(尤其是電動車的OBC、OBG、AC-DC、DC-DC等)，第三是現今十分熱門的自動駕駛輔助系統(ADAS)，再來是車體照明，最後則是汽車被動安全(安全氣囊)。而目前電動車、ADAS話題相當熱門，也因而成為驅動車用MCU成長的兩大關鍵推手。 圖2　德州儀器(TI)半導體行銷與應用嵌入式系統總監詹勳琪指出，車用MCU的應用十分廣泛，然而不論是用於電動車或自駕車，安全是MCU共通的設計重點。 詹勳琪指出，MCU於電動車的主要應用還是在馬達控制、電源管理之上，像是OBC、OBG、AC-DC、DC-DC，最主要的目的便是使電動車能有更好的能源使用效率。至於ADAS方面，則是車用感測器帶動(如超音波、雷達、攝影機等)，因ADAS的感測器都會搭配MCU進行控制，MCU的需求遂而上揚。 因應電動車、ADAS市場需求，TI也備有相關解決方案，像是C2000 Piccolo微控制器組合最新產品「C2000 F28004x MCU」，可優化如電動車車載充電器、馬達控制逆變器和工業電源供應等高成本電源控制應用。開發人員可利用該產品減少物料成本，同時建構更小、更可靠的系統，提供系統保護和新功能，實現高性能的電源控制系統。 該產品特色包括：優化的性能和功率；先進的驅動和靈活的設計，可有效提高效率和功率密度；強化的數位和類比交叉開關，靈活地支援控制和保護機制；以及嵌入式即時分析和診斷單元強化了除錯功能，超高速序列介面提高了隔離範圍內的輸送量，靈活的引導模式使開發人員能夠減少或消除引導模式針腳。 又或是用於安全控制的Hercules MCU系列產品，該系列產品強化多項安全特性，憑藉整合型即時指令和資料追蹤支援，系統和軟體開發人員將得到富有洞察力、高效率和更好的代碼分析除錯體驗以及更高的執行力，將有助於設計人員更為簡便快速地滿足針對交通運輸應用的ISO 26262功能安全性標準，如先進駕駛輔助系統、網域控制、電子推進系統等。 詹勳琪表示，事實上，車用MCU的應用十分廣泛。然而，不論是用於電動車馬達控制、ADAS系統或車體控制等，車用MCU的共通設計要點便是「安全性」。為了要確保安全性，MCU不僅須通過ISO26262 ASIL A~D(依車廠要求)的認證，也須在MCU中添加所謂的「備援機制」，也就是車用MCU開始採用雙核心鎖步(Lockstep)的設計。 詹勳琪進一步說明，具備雙核心的MCU意味有著雙重保險，也就是同樣的程式由兩顆核心進行運算，而當其中一顆核心故障時，另一顆可以立刻進行錯誤處置，而不致於使運算出現問題，影響駕駛安全。 扮演稱職綠葉　新應用/技術少不了MCU 意法半導體(ST)亞太區汽車產品事業體行銷經理陳錫成(圖3)則透露，車用市場一直都是穩定成長，而MCU扮演著輔助的角色，只要有新的應用、技術出現，MCU的需求也會隨之增加。 圖3　意法半導體亞太區汽車產品事業體行銷經理陳錫成透露，MCU向來是扮演輔助的角色，只要有創新應用，MCU的需求就會穩定成長。 陳錫成說明，不論是油電混合車、電動車或是自駕車，將過往機械控制部分改為半導體晶片控制(例如車窗、座椅等)時，除了需要高效能的中央處理器外，也需透過MCU進一步強化控制效率。又或是要將AI導入汽車當中，當中央處理晶片運算效能不足時，也需要MCU從旁輔助，進而提升資料存取、運算能力和加強隱私，也因此，隨著創新應用的崛起，MCU的需求也會持續增加，且用途會愈加廣泛。 為此，ST備有SPC5 32位元微控制器系列產品，其結合了可擴展的單核，雙核和多核解決方案以及ST獨有的嵌入式閃存技術、符合ISO 26262(最高為ASIL-D)等標準的安全性、完全性能高達150℃、符合標準的數據安全性，包括安全硬體擴展(SHE)和電子安全車輛入侵保護應用程序(EVITA)，以及完整的開發環境(從免費的IDE，代碼編譯器和低成本調試器解決方案到支持AUTOSAR設計的高階解決方案)等特色，得以滿足汽車聯網、馬達控制、安全、低功耗等設計需求。 此外，因應自動駕駛發展，ST近日也宣布旗下內建嵌入式相變記憶體(ePCM)的28nm FD-SOI車用MCU技術架構和性能標準，並從現在開始提供主要客戶搭載ePCM的微控制器樣片，預計2020年按照汽車應用要求完成現場試驗，並取得全部技術認證，未來將用於汽車傳動系統、先進安全閘道器、安全/ADAS系統以及汽車電動化。 據悉，隨著汽車系統的要求越來越高，提升處理能力、節能降耗、更大儲存容量等需求推進微控制器廠商開發新的車用MCU架構。隨著韌體複雜性和代碼量大幅提升，對容量更大的嵌入式記憶體需求是當前汽車工業面臨的最大挑戰之一。而ePCM解決方案可以克服這些晶片和系統的挑戰，以進一步滿足AEC-Q100汽車標準的要求，其最高工作溫度可達+165℃，並確保在高溫回流焊製程後其韌體／數據可完好保存，並且抗輻射，為數據提供更多的安全保護。 陳錫成進一步解釋，隨著新應用不斷浮現，對於車用MCU而言，最明顯的要求除了系統效能越來越高之外，「提升安全性」更是勢在必行。也因此，雙核備援機制的設計開始增加，MCU開始從單核走到雙核；同時也需通過ISO26262 ASIL的認證，且隨著自駕車開始朝Level 3、Level 4發展，愈來愈多的車廠期望車用MCU不僅通過ASIL A/B/C的認證，也能符合最高級，也就是ASIL D的標準。 滿足安全規範　 MCU設計挑戰多 自動駕駛風潮起，連帶推車用MCU需求增加，其效能和安全性也須跟著提升。張曦表示，自動駕駛是個極其複雜的系統，總體來說，要打造自動駕駛，需處理來自於各種感應器的資料，因此資料處理量大；同時需要有很強的運算能力，以透過神經網路深度學習來處理感應器資料，建立環境模型；再來是要有很強的自糾錯和異常恢復能力，實現Fail-Operation，才能確保駕駛安全，最後則是要有可靠的通訊能力，使前端與感應器通訊，收集資料，後端與執行機構通訊，完成自動駕駛。 如前所述，由於自動駕駛的特殊性，整個系統必須有很強的自糾錯和異常恢復能力，實現Fail-Operation，也就是在出現異常後，系統必須還要維持至少一定時間的最小系統運行。 為了實現這個目的，就要求系統能夠在最短時間內診斷恢復異常，如果不能恢復就要即時切換到備用系統，以保證整體功能安全。為此，必須採用符合功能安全ASIL-D級的處理器和控制單元，滿足高可靠性的需求，同時也必須有高性能的平行運算能力，滿足大量資料處理、運算需求。 張曦進一步說明，要開發ASIL-D級的處理器，在設計上會有許多特殊的考量，包含互相校驗的互鎖內核、帶自動校驗和恢復的匯流排和記憶單元、內置自測試模組、亂序記憶陣列，以及異常搜集通訊模組等。須符合這些考量，才能開發與具功能安全的處理器和控制元件，進而簡化功能安全系統的開發，克服系統複雜度高、代碼量大；系統複雜度成長快、升級頻繁；新應用新技術導入加速、開發週期縮短；以及對系統功能安全和資訊安全的要求日益提高等挑戰。 如前所述，為了打造更加安全、可靠的車用MCU，在設計上會有很多特殊的考量，而為了應對這些挑戰，NXP推出S32處理器平台，藉由基礎共用平台涵蓋不同應用處理器間的共同需求，像是運算性能、功能安全、資訊安全、線上升級等，進而提升軟體移植性和複用性，同時在不同的應用處理器上搭載專屬硬體加速器提升系統應用功能處理能力。 張曦指出，透過這種方式，使得該公司的車用處理器提升了10倍以上的性能，並提高代碼複用度，縮減系統開發週期；且全平台支援功能安全，資訊安全和系統升級，也大幅提升系統覆蓋度，使得車上任何區域的電控系統，都可找到NXP相對應的車用處理器進行開發。如此一來，便能協助汽車電子業者加速系統開發週期和上市時間。 MCU供應商/車廠密切合作打造完善安全系統 Microchip汽車產品事業部門美洲區行銷經理David Schellenberger(圖4)則認為，現今的汽車行業有四大趨勢，分別為自動駕駛、電氣化、網路化和資料安全性。消費者的偏好和政府新法規的制定是這些趨勢背後的關鍵驅動因素，消費者對自動駕駛提供的眾多便利和改進感到興奮，從共享移動性到增強的交通多元化，再到更安全的道路；至於電動汽車改善了環境，使汽車製造商能夠滿足政府規定的燃油效率法規。 圖4　Microchip汽車產品事業部門美洲區行銷經理David Schellenberger認為， MCU必須要具備相當高的處理以及傳遞速度，才能夠應付自駕車感測器產生的大量數據，保持通訊可靠性十分重要。 此外，也需要先進的網路連接規畫來實現這些趨勢，消費者同時也渴望跟他們的車輛有更智慧的連結；最後，所有目標都需要更好的資料安全防護，使車輛更安全，更能抵禦惡意攻擊。 不過，要實現自動駕駛車輛，必須要仰賴感測器和外部環境所蒐集的大量數據，才能夠安全可靠地運行。也因此，汽車MCU必須要能以非常高的速度處理和傳遞這些數據，以便進行即時決策，這種通訊必須非常安全可靠。 Schellenberger透露，為此，該公司正致力於將汽車MCU的設計重點放在先進通訊協定和網路安全模組等領域，由於自動駕駛是一個新興市場，其中會包括許多並非傳統汽車領域的產業，因此缺乏一致的產業要求以及不斷演進的技術會帶來很大的挑戰。因而推動了半導體供應商與汽車OEM和一級設計師之間的密切合作，以滿足這些不斷變化的需求。 除此之外，數據安全運作和網路傳輸安全是目前最重要的兩個趨勢，因此Microchip致力於了解產業需求並在這兩個領域開發解決方案，並與汽車業者密切合作，確保整體系統解決方案，包括MCU、類比、連接、記憶體和安全零組件等性能與可靠性，使其能夠開發高效能/高安全性的嵌入式控制系統。 車用MCU持續滿足節能/安全/舒適要素 總而言之，汽車工業的目標始終是為使用者打造更為節能、更為安全、更為舒適的車輛，所有的汽車電子發展也是圍繞這三大主題展開，包括最近十分熱門的新能源，智慧聯網和自動駕駛技術。 張曦指出，圍繞上述三大目標，現代車輛便須裝載越來越多、越來越複雜同時卻必須越來越安全的電控系統。因此，對車用MCU的要求可歸納為以下六點： 1.需更高的性能，以適用越來越複雜的系統。 2.需更低的功耗實現節能環保。 3.需更高的功能安全和資訊安全，打造更為安全可靠的系統。 4.需更高的複用和移植性，以更快更可靠的實現新功能和系統開發。 5.需更高的相容和線上升級能力，才能更快更方便實現新功能的反覆運算。 6.需更強的通訊能力，以支援更多通訊介面和協定，實現各模組間的交互通訊。

Oculus發展虛擬實境產品的當務之急以視覺為主、聽覺為輔，衍生出當今產品主流型態的穿戴式眼鏡型態，並搭配控制器簡易的震動回饋模擬觸覺，至於五感比重過低的嗅覺與味覺暫不列為Oculus產品規畫藍圖中。 依照外觀型態大致上可分為三大定位類別：配件型、一體型、主機型。 三大類型各有優缺 配件型是以智慧手機為主體搭配相關頭戴組件而成。由於搭配目前最主流的電子資訊產品為智慧手機，相較其他類型產品，其總體擁有成本(Total Cost of Ownership, TCO)最低，因此配件型市占率最高，然而受限於智慧手機的硬體規格，其所能獲得的訊息互動量最低。 關於一體型，不需智慧手機也不需電腦主機，可直接使用，因此具備快速大量普及的潛力。總體擁有成本中等，而受限於必需可攜式的硬體規格大小，因此訊息互動量低於主機型但高於配件型。關於主機型，需要由電腦提供運算，得益於主機的運算力，可提供最高訊息互動量的體驗，但也導致其總體擁有成本最高。 整體而言，Oculus的配件型已成功打入各利基市場，並由Oculus主機型引領整體產業走向。值得觀察的是，2019年第一季即將推出的一體型新品Oculus Quest可望突破全球虛擬實境市場的普及度，對於整體虛擬實境產業而言是一大轉機。 配件型的概念來自於Google的Cardboard專案，由於Cardboard幾乎零成本的設計迅速帶起了虛擬實境的風潮，各大廠商也從Cardboard的雛型改善出更豐富的訊息互動模式。例如增加手把提供訊息輸入、增加陀螺儀提高移動追蹤性、增加外部追蹤器擴大可移動範圍等。其中最具代表性的為Samsung與Oculus合作的Gear VR，由Samsung提供智慧手機搭配Oculus的演算法支援與內容平台導入，兩大廠商合作之下，Gear VR產品的訊息互動量表現在配件型產品中最為優異。 然而智慧手機的硬體運算力不足，造成了虛擬實境最關鍵的痛點：暈動症，背後的主因之一是視覺輻輳調節衝突，而這需要大量的運算與顯示技術才能改善，例如光場(Light Field)。隨著配件型的先天性缺陷導致了產品更新停滯，Samsung與Oculus也就此停止更新Gear VR產品線。整體而言，Gear VR點燃了虛擬實境產業的起頭，但也代表配件型已無繼續發展下去的理由。 面對著受限於智慧手機性能的Gear VR，Oculus開發出專屬虛擬實境產業的產品Oculus Go，並提供比Gear VR的60翻新率還要更高的72表現，但Oculus Go跟Gear VR兩者皆只支援三自由度，也就是即便使用者戴著產品走動，內容變化幅度相當有限，只能上下左右觀察，因此僅適合360度影片觀賞。而面對中國大陸市場，則是與小米品牌合作，以掛牌方式推出產品。 然而，Oculus預計2019年第一季上市的一體型新產品Oculus Quest，使用了精準的內向外追蹤技術Oculus Insight，成功支援完整的六自由度的虛擬實境體驗，使用者可自由走動並可接受全部數位訊息，整體訊息互動量大幅追上主機型產品。而產品定價399美元起，更使得總體擁有成本仍遠低於主機型，也因此被視為虛擬實境產業將成功再度吸引各界關注的一刻，甚至會影響Oculus主機型產品的布局規畫。 為了立下虛擬實境的最高體驗，2016年Oculus推出了Oculus Rift打開了主機型產品市場，並立下六自由度與90翻新率的產業標竿。雖然主機型具備高訊息互動量的優勢，但同時也伴隨著高售價的劣勢，背後的高成本問題，原因包括了須搭配外部追蹤器與本身眼鏡研發成本，而最關鍵的是必須搭配昂貴的電腦與高單價的繪圖處理器(GPU)，造成虛擬實境電腦售價合計至少1,000美元，也導致了主機型總體擁有成本遠高於配件型與一體型，嚴重影響了消費用與商業用市場，拓展步伐仍然緩慢，這也是為何即使Oculus Rift從原本599美元降價至現今449美元後仍無法大幅提升銷量的主因之一。 但是，電腦主機與繪圖處理器成本短時間內無法下降，因此Oculus計畫推出小改版的Oculus Rift S，與現有產品的區隔在於同樣使用了內向外追蹤技術Oculus Insight，並以此取代外向內追蹤技術Constellation，此舉雖可省下外部追蹤器的成本，但精準度是否仍有一定表現仍有待商榷。 值得注意的是，Facebook取消原先預期大改版的Oculus Rift...

另外，由於Type-C接頭有兩組資料傳輸通道，故USB-IF於2017年推出USB3.2規範，利用兩組資料傳輸針腳(Pin)的優點，可以同時以10Gbps來傳輸資料，達到雙通道最高20Gbps的傳輸速度，也讓USB不論在使用性以及便利性都更加提升。 有鑑於近幾年來USB技術的測試，因為USB Type-C&Power Delivery的加入而趨於複雜，筆者於2011年開始接觸USB-IF認證測試範疇，趁此次機會將相關測項做整理與分析，讓想了解USB技術認證的讀者，或是有USB相關產品、想執行USB-IF認證但卻不得其門而入的公司，能藉此文章有一個大概的方向與輪廓。 本文會將USB-IF認證測試分為上下兩篇文章介紹：上篇介紹USB資料傳輸，說明USB3.2實體層(Physical Layer)相關測項；下篇則為Type-C&Power Delivery，介紹Power Delivery實體層的認證項目。接下來就進入主題，讓我們一起沉浸於USB-IF的認證世界。 USB3.2實體層(Physical Layer)相關測項解說 USB3.2於2017年推出，其主要架構來自於2008年的USB3.0以及2013年推出的USB3.1。在規範中USB3.2由下面三個層面組成，因此認證性測試也針對這三個層面來做驗證(圖1)： 圖1　USB3.2認證三層面 1. 實體層(Physical Layer) 2. 連接層(Link Layer) 3. 協定層(Protocol Layer) 在實體層方面，由於USB3.2同時支援Gen1的5Gbps以及Gen2的10Gbps(都以單通道來看)，故測試方面也分為這兩部份，測項分別列出如下： ．TD.1.1 Low Frequency Periodic Signaling TX Test ．TD.1.2 Low Frequency Periodic Signaling RX...

USB Type-C可同時支援數據、影音及電力傳輸(Power Delivery, PD)應用，以及連接器正反面皆可插拔等亮眼特性，已吸引許多電子產品製造商趨之若鶩，相關應用產品也愈來愈普遍。就連蘋果(Apple)在最新一代iPad Pro也首度將自家連接器Lightning替換成USB Type-C接口，為Type-C應用發展再添新動能。 其中，USB Type-C結合USB PD的應用尤其受到市場關注，無論智慧手機或平板電腦充電器，抑或是筆記型電腦電源轉換器(Adapter)，都已開始改用USB Type-C+PD的設計，以滿足裝置輕薄與快速充電等要求。 不過，也由於Type-C可實現的功能相當多樣，加上USB PD規格可支援至100瓦電力傳輸，使得應用產品設計考量變得更加複雜；所幸，隨著高整合、保護及訊號一致性等解決方案大舉出籠，相關開發挑戰已可迎刃而解。 滿足輕薄/高速趨勢　USB規格緊跟潮流 輕薄與高速是現今電子產品很重要的兩個設計目標，因此USB傳輸介面規格也不斷朝此方向演進，如今薄型、可正反插拔的USB Type-C連接器的快速風行，即是最佳印證；至於傳輸速率，亦在近10年間由USB 3.1 Gen1的5Gb/s升級至USB 3.1 Gen2的10Gb/s，而利用雙通道方式達到20Gb/s頻寬的USB 3.2規格，也開始擴大滲透至各種PC和周邊應用。 祥碩科技技術行銷部經理張欽俞表示，人工智慧應用潮流下，處理器運算效能愈來愈強大，促使周邊輸出入(I/O)介面也須跟著升級，朝向更高效能、多工、支援豐富應用、向後相容(Backward Compatible)、容易使用且具發展性等方向演進，以免變成發展瓶頸。 張欽俞進一步指出，USB 3.2是基於先前USB 3.1的實體(PHY)層設計，僅須微幅修改鏈結層(Link Layer)規格，即可快速在Type-C連接器上實現頻寬倍增、效能倍增的USB設計，並相容於既有的USB軟硬體生態系，能在短時間內迎合市場對更高速傳輸性能的需求，包括集線器(Hub)和基座(Dock)、4K8K顯示、儲存及更長傳輸距離等皆為目標應用，祥碩因而已積極投入發展。 USB 3.2由於使用了兩個通道，且可支援USB 3.1 Gen1(5Gb/s)和Gen2(10Gb/s)，因而可以有Gen1x1、Gen1x2、Gen2x1和Gen2x2四種模式。至於USB 3.2的印刷電路板設計是採行目前USB...

為加速5G發展，愛立信(Ericsson)與英特爾(Intel)宣布攜手合作，結合愛立信旗下Software Defined Infrastructure(SDI)軟體解決方案與英特爾的機架規模設計(Intel RSD)，發下一代硬體管理平台，為網路功能虛擬化(NFV)、分散式雲端(Distributed Cloud)和5G提供更高的靈活度、透明度和效率。 愛立信數位策略服務部雲端與NFV基礎架構負責人LarsMårtensson表示，該公司與英特爾的合作歷史相當悠久，此次合作除了研發硬體平台之外，同時也側重軟體，如此一來將有助於提升服務供應商部署開放式雲端與NFV基礎設施的能力，進而從數據中心到邊緣設備，都能有所變革。同時，雙方的合作也進一步強化愛立信SDI軟體解決方案在市場上的競爭力。 英特爾網路平台集團資深副總裁Sandra Rivera則指出，5G將會帶來許多變革，加速各種創新應用。該公司與愛立信合作研發的基礎架構平台將幫助通訊服務業者減少部署障礙、降低成本；並且在靈活、可編程與智慧的網路上提供新的5G和邊緣應用服務。 據悉，愛立信和英特爾攜手研發的新一代硬體管理平台，以將雲端的靈活性延伸硬體基礎架構；為此，雙方便結合旗下的SDI Manager軟體與機架規模設計，如此一來，新的基礎架構方案將有助於通訊服務業者的產品上市速度，提高使用效率並降低成本。另外，SDI Manager軟體也會與英特爾RSD參考軟體相容，以保持兼容性。

受到產業轉型、智慧型終端裝置、雲端服務及物聯網(IoT)普及率增加影響，全球網路資料中心流量近年來一直保持高速成長。在2018年，更能看到許多國際大廠如火如荼規畫興建新廠房，此一趨勢帶動了伺服器周邊零組件需求大增，其中，高速傳輸介面的發展更是備受注目。 雲端/邊緣同時驅動　資料中心蓬勃發展中 近年來，各大網路業者皆投入大量資金在建設超大型資料中心(Hyperscale Data Center)，市調機構IDC估計2015年~2020年期間，資料中心市場將以每年5~10%的速度擴張。 拓墣產業研究院表示，數據資料的重要性已帶動企業對於數位轉型的龐大需求，但大量數據卻為既有資訊系統架構帶來沉重負擔。從雲端儲存、傳輸到運算，全面翻新企業的營運思維，造就了雲端廠商在近幾年的亮眼成績，以亞馬遜(Amazon)、微軟(Microsoft)、谷哥(Google)、IBM、阿里雲表現最為突出。 然而，不僅是超大型資料中心的發展引人注目，5G、人工智慧(AI)、物聯網等新興技術受到重視，以及各種終端應用全面智慧化的趨勢，邊緣運算概念所牽涉到的小型資料中心市場同樣不容小覷。DRAMeXchange資深分析師劉家豪便指出，未來隨著資料中心建置的普及，以及2020年之後5G的落實，針對邊緣運算的微型伺服器應用(Micro Server)將會在未來3~5年顯著成長，帶動相關零組件與記憶體的使用量明顯增加。 PCIe Gen5 Base Spec測試規範將就位 PCI-SIG在2010年發布PCI Express(PCIe) Gen3版本，並在市場上應用多年後，在2017年才終於推出了PCIe Gen4版本；並且，預計將在2019年8月完成PCIe Gen4 1.0版本制定。與此同時，PCI-SIG已開始積極投入PCIe Gen5的規範制定，並預計在2019年完成Gen5 Base Spec測試規範，滿足晶片層的量測需求。 PCIe Gen3傳輸效率為8GTps，PCIe Gen4則提高到16GTps，能滿足大量資料的傳輸需求，將於2019年制定完成的PCIe Gen5則會將傳輸速率進一步拉升，到達32GTps。而帶動這波介面速率升級的關鍵驅動力，就是資料中心廣泛建置所帶來的高速傳輸需求。Cadence亞太區資深應用工程經理李志勇(圖1)認為，目前PCIe Gen4甫起步，要再過一段時間才會漸漸看到商用產品出現，設備的汰舊換新亦是一漫長的過程，因此短期之內在伺服器市場將會看到PCIe Gen3與Gen4規格並存。 圖1　Cadence亞太區資深應用工程經理李志勇認為，由於設備更新需要相當的時間，PCIe Gen3與Gen4規格並存將成為短期內的狀況。 PCIe Gen5晶片2021量產 在未來PCIe介面的進化過程將會比以往更為快速。賽靈思PCIe與儲存解決方案資深產品經理Rakesh Cheerla(圖2)認為，由於處理器、PCIe交換器、繪圖處理器、張量處理器、乙太網路(Ethernet)NIC網卡以及FPGA等各大產品供應商都將推出PCIe Gen4晶片，因此估計資料中心的各種高效能應用將於2019年到2020年快速轉移至PCIe...

自駕車感測與融合技術商機不斷 根據工研院產科國際所IEK Consulting(Industrial Economics and Knowledge Consulting)之預估，2017年台灣車用電子約占台灣車輛零組件37%，產值超過新台幣2,080億元，隨著台灣車用電子產值逐年成長，預估2020年可超過新台幣2,700億元，成長力道不容忽視。而未來隨著通訊與感測融合技術成熟，將創造更多元的自駕車及相關應用領域的商機，台灣廠商若能掌握這波商機，並推出自動駕駛之關鍵系統、零組件與應用服務，將更有機會打入國際供應鏈，創造台灣產業之更多元化之發展。 自駕車的另一個商機，以車廠為例，根據Euro NCAP歐盟新車安全評鑑協會和ANCAP澳洲新車安全評鑑協會，分別擔任歐盟和澳洲第3方獨立車體安全認證單位，共同在「Accident Analysis & Prevention期」發表「配備自動緊急剎車(Autonomous Emergency Braking, AEB)車輛在現實世界發生追撞之有效性研究報告」(Effectiveness of Low Speed Autonomous Emergency Braking Real-world Rear-end Crashes)。研究報告結果顯示，有安裝「AEB自動緊急煞車」Autonomous Emergency Braking車輛，在車速小於50公里/小時，可減少38%的追撞意外事件。 向來在車用安全配備法規與撞擊測試標準等領域，執全球牛耳地位的美國，日前在AEB領域又有重要突破之舉，在DOT美國交通運輸部(U.S....

根據產業研究機構IDC研究指出，智慧手機供應商在2018年第四季共出貨3.765億部，較去年同期衰退4.9%，也是連續第五季出現下滑。全球智慧手機銷售量在2018年衰退4.1%，全年共出貨14.04億部。隨著充滿挑戰的市場狀況持續到2019年第一季，今年市場下滑的可能性也持續提升。 IDC表示，目前全球智慧手機市場一片混亂。除了印度、印尼、韓國和越南等少數高成長市場之外，2018年沒有看到很多積極的活動。造成這個現象的幾個因素，包括換機週期延長與智慧手機市場滲透率已高等。許多大市場，政治和經濟的不確定性，以及不斷上升的價格導致消費者的挫敗感增加。 儘管智慧手機市場面臨各種挑戰，最大的焦點仍然是中國市場。中國約占全球智慧手機消費量的30%，高庫存仍然是整個市場的挑戰，消費者對設備的支出也一直在下降。與此同時，前四大品牌華為、OPPO、vivo和小米在中國市場的占有率從2017年的66%成長到大約78%。以全球來觀察，前五大智慧手機公司繼續走強，占智慧手機總量的69%，高於2017年的63%。2019年5G和可折疊設備的問世可以為行業帶來新的生機，這取決於供應商和運營商如何推廣這些技術。但是，IDC預計這些新設備將平均銷售價格也將持續推升智慧手機的價格天花板。  

為加速電動汽車無線充電應用，無線充電技術業者WiTricity宣布收購高通(Qualcomm)旗下電動車無線充電技術「Halo」與智慧財產權資產。透過此一收購，WiTricity將取得高通手上超過1,500項的電動車無線充電相關技術專利與專利申請內容，同時，高通也將持有WiTricity的少量股份，以股東的身分繼續投資電動汽車無線充電技術研發。 高通公司無線充電前副總裁兼總經理Steve Pazol表示，透過引進高通的尖端技術和專業知識，例如高通Halo無線電動汽車充電(WEVC)，得以進一步提供創新的汽車解決方案，利於創造更高效率、更安全、更清潔的都市行動化願景，同時也為車主改進汽車使用體驗。該公司有信心將WEVC與WiTricity的市場優勢互相結合，提供更佳的技術滿足市場需求。 據悉，此次收購將統一技術開發，讓汽車製造商能提供更順暢、高效率的充電體驗；電動車車主無論是在家裡、車庫或公共停車場，只須停在無線充電地墊上方就能開始充電，無需任何笨重纜線，幾乎消除插電需求。 同時，高通公司和WiTricity兩家公司也一直與國際標準組織合作，不少標準組織目前也正採用這兩家公司的參考設計。因此，本次收購也進而推動標準統一化，確保充電設備於汽車製造商間的互通性。 WiTricity執行長Alex Gruzen指出，該公司的無線充電技術是電力、共享、自動駕駛等未來行動時代的關鍵。電動汽車用戶和車隊要求簡便的充電體驗，而將WiTricity產品結合高通Halo技術，將簡化全球互通性，並加速汽車無線充電商品化。 目前中國及其他重視全球暖化的國家，其汽車製造商正逐步淘汰內燃機汽車，全球電動車市場需求明顯上升，預計2030年全球將有超過1.2億輛電動汽車上路，而投資充電公共基礎設施的金額將超過500億美元。到2040年，單是中國就將有2億輛電動汽車上路，占全球所有汽車總量的三分之一(5.59億輛)，WiTricity期望屆時這些電動車都能透過該公司的獨特技術進行簡便的無線充電。

在電信網路中，與射頻(Radio Frequency, RF)訊號混合期間，從本機振盪器(Local Oscillator)和放大器的電源注入到中頻(Intermediate Frequency, IF)的低頻雜訊的增頻與變頻導致中頻的兩側形成頻帶，產生了更高的相位雜訊。在偵測數位調變訊號時，相位雜訊增加了均方根(Root-Mean-Square, RMS)相位誤差，而限制了網路的性能。本文解釋了雙極型接面電晶體(Bipolar Junction Transistors, BJT)、金屬氧化物半導體場效應電晶體(Metal-Oxide Semiconductor Field-Effect Transistors, MOSFET)和電阻器中的低頻雜訊來源，以及這種雜訊如何傳遞(Propagate)到DC-DC轉換器的輸出電壓。此外，本文還介紹了一種用於量測DC-DC轉換器輸出電壓的低頻雜訊頻譜的設置，並使用該設置將低頻雜訊最佳化的DC-DC轉換器的雜訊頻譜與標準DC-DC轉換器進行比較。 低頻雜訊類型多 積體電路(IC)有不同類型的雜訊，包括閃爍雜訊(Flicker Noise)、熱雜訊(Thermal Noise)、射擊雜訊(Shot Noise)、突發雜訊(Popcorn Noise)和產生複合雜訊(Generation-Recombination Noise)。閃爍雜訊和熱雜訊在DC-DC轉換器的低頻輸出電壓雜訊頻譜中占大部分。 ．閃爍雜訊 偏壓下在所有電子設備中均觀察到閃爍雜訊(也稱為1/f雜訊)，頻率從10-6Hz到幾百赫茲。閃爍雜訊源於對通道電導率的調變。公式1將半導體的電導率(σ)表示為載子濃度(Carrier Concentration)與移動率的乘積：  公式1 其中q是電子的電荷；n和p分別是電子和電洞的濃度；μe和μh分別是材料中的電子和電洞移動率。 文中的兩個模型解釋σ調變：McWhorter 1957年開發的數字波動模型和Hooge在1969年開發的移動性波動模型。 根據McWhorter模型，閃爍雜訊是一種表面現象，它源於表面狀態下電荷捕捉(Charge Trapping)引起的載子濃度的變化。圖1顯示了反轉中N通道金屬氧化物半導體(NMOS)的能帶圖。 圖1　反轉中NMOS的能帶圖。 由於矽(Si)和二氧化矽(SiO2)之間的介面並不完全，因此在矽與二氧化矽介面的能隙中存在陷阱或居間能量狀態(Intermediate Energy States)。SiO2的缺陷也會導致整體SiO2陷阱。當應用於MOSFET時，McWhorter理論指出陷阱會導致載子從通道中捕獲和釋放，而引起臨界值電壓(Vt)的變化和載子濃度的波動。這些過渡的時間常數取決於陷阱與表面的距離，距離較遠的陷阱捕獲載子的可能性較小。 在Hooge的移動率波動模型中，半導體零組件中的閃爍雜訊主要來自於兩種載子散射機制：半導體晶格中的散射和雜質的散射。該模型更適合解釋BJT中的閃爍雜訊，而McWhorter模型則給予MOSFET中的閃爍雜訊更好的解釋。 ．熱雜訊 熱雜訊是指由電阻介質中的熱激發引起的電荷載子隨機運動而導致的電壓波動。熱雜訊，也稱為詹森雜訊(Johnson...