首頁Top區塊

英特爾(Intel)日前在該公司的財報會議上宣布，其7奈米製程的量產時間將往後推到2022年，引起業界熱烈討論，甚至有許多評論認為，英特爾多年來引以為傲的製程技術，已經不再具有領先地位。但在暌違18個月後，該公司再度舉行了英特爾架構日活動，對外說明英特爾未來的技術跟產品發展路線圖，並發表了SuperFin、SuperMIM、混和接合(Hybrid Bond)、ODI等新技術的進展。顯然英特爾的製造部門還有許多壓箱寶，在可預期的未來，該公司內部自行研發的半導體製程，仍會是英特爾面對市場競爭的主要武器。 在英特爾架構日2020活動上，英特爾首席架構師Raja Koduri、英特爾院士及其架構師團隊，詳細介紹了英特爾在科技六大創新支柱--製程/封裝、XPU架構、記憶體、互聯、安全與軟體上所取得的進展。 SuperFin同步提升電晶體/電容器效能 在前段製程方面，英特爾揭示其10奈米SuperFin技術，並稱其為公司歷史上最大的單一節點內升級功能，可提供等同於轉換至全新製程節點技術的效能改進。在14奈米節點，英特爾的製程技術總共歷經了四次改版，使用其最新一版的14奈米製程(14nm++++)的處理器，效能已經比最初版本的14奈米處理器提高21%。而隨著SuperFin電晶體導入，英特爾10奈米製程的電晶體效能，將可一口氣提高近20%，且未來SuperFin還有持續進步的空間，可以為晶片帶來更多效能。 英特爾院士Ruth Brain表示，SuperFin其實涉及了兩個層面，一是電晶體源極/汲極結構的改良，二則是在電容器上使用了新的High-K材料，將容值提高五倍。 在電晶體方面，SuperFin改良了源極/汲極的磊晶生長，從而提升應力並減小電阻，以允許更多電流通過通道，此外，柵極製程也有所改進，提高了通道遷移率，使電荷載子可以更快速地移動。此外，SuperFin還提供額外的柵極間距選項，可為需要極致效能的特定晶片功能提供更高的驅動電流。最後，SuperFin採用了新型薄阻障層，將通孔電阻降低30%，使電晶體互連效能的效能得以提升。 SuperFin結構示意圖 在電容器的突破方面，英特爾將使用了新High-K材料的電容命名為Super MIM，與業界標準相比，Super MIM電容可在相同的面積條件下，提供5倍的容值，從而降低電壓驟降情況，並顯著提高產品效能。該技術由一種新型High-K介電材料所實現，該材料堆疊在厚度僅為數埃米的超薄層中，形成重複的超晶格結構。這是一項業界首創的技術，領先其他製造商的現有製程能力。 SuperMIM示意圖 Co-EMIB/ODI封裝為Chiplet時代超前部署 至於在先進封裝方面，英特爾資深首席工程師Ramune Nagisetty表示，該公司所發明的EMIB跟Foveros技術，已經應用在許多晶片產品上，在此基礎上，英特爾將以繼續縮小封裝的bump pitch、提高bump密度為目標，讓先進封裝得以支援更多I/O。目前EMIB與Foveros的bump pitch分別可達55~36微米及50~25微米，未來的目標是要將bump pitch縮小到10微米以下。混和接合技術將是實現此一目標的關鍵技術，目前英特爾已經完成該技術的試產。 而為了實現更複雜的封裝，滿足未來Chiplet的需要，英特爾的封裝團隊正在發展Co-EMIB與Omni-Directional Interconnect(ODI)等新的封裝技術。Co-EMIB是一種混和了2D封裝與3D封裝的技術，利用EMIB將多個已經完成堆疊封裝的晶片模組串接起來，再安置於同一個基板上，這會使英特爾得以實現更大型、更複雜的多晶片模組整合，而且也讓晶片設計人員可以更自由地將晶片切割成Chiplet，提高設計的靈活性，亦有助於加快產品上市跟提高良率。 Co-EMIB讓封裝設計人員得以實現更複雜的封裝結構 ODI也是一種有助於提高設計自由度的封裝技術，也可以視為TSV概念的變形運用。TSV是以晶片上的垂直穿孔作為互聯的通道，因此隨著TSV的數量增加，晶片設計人員必須預留更多晶片面積給這些穿孔，其實是相當大的浪費。而且在進行3D堆疊時，面積比較大的晶片一定要在下層，否則整個堆疊的結構容易不穩定。ODI則是反其道而行，藉由在晶片外面的金屬柱來實現晶片與基板的互聯，這不僅可以節省TSV占用的空間，同時也可以實現上大下小的堆疊結構，讓封裝設計者有更多的彈性。 此外，因為金屬柱直接與基板互聯，因此基板可以透過金屬柱直接對上層晶片供電，或在基板與晶片間，搭建起頻寬更高的互聯線路，這些優勢都可以讓封裝設計者有更多揮灑創意的空間。 Foveros與ODI比較圖 不管是Co-EMIB或ODI，其實都是在為日後Chiplet的整合需求預做準備。隨著先進製程的線寬越來越細，很多晶片已經不適合再使用最先進的製程製造，已經是不爭的事實，例如記憶體、類比、射頻晶片所使用的電晶體，跟邏輯晶片的電晶體，在結構跟尺寸上就有很大的差異，與其硬要把不同種類的電晶體實作在同一顆晶片上，不如各自用最適合的製程技術分開生產，形成所謂的Chiplet，再藉由先進封裝技術把Chiplet整合在同一個封裝內。 要實現Chiplet，需要有兩根支柱，其一是實現實體互連的各種先進封裝技術，另一個則是Chiplet互聯的介面標準。在介面標準方面，英特爾正在大力推廣先進介面匯流排(AIB)標準，希望讓Die與Die之間的介面得以標準化。Nagisetty表示，介面的標準化是非常關鍵的，在幾十年前，英特爾與其他合作夥伴，共同把PC主機板上的各種介面標準化，例如連接記憶體的DDR、連接GPU或其他周邊的PCI/PCIe，才創造出今天的PC生態系統。同樣的，Chiplet要普及，介面標準化的工作也是不可或缺的。 英特爾力推AIB標準，以統一Die與Die之間的互聯介面 在Chiplet介面標準化方面，英特爾已加入CHIPS聯盟(CHIPS Aliance)，並將AIB標準與聯盟成員分享。此一標準目前已進展到2.0版本，並且是完全開放、免權利金的標準，相關說明文件與AIB產生器等工具，都可以在Github上下載。  

在每個ECU和模組內部都有多種技術，意謂著在單個模組中整合多個功能，以及數個感測器和致動器；然後設計人員還要開發軟體，以便收集資料，啟動模組功能，從軟體角度來看，設計人員的另一負擔是軟體複雜程度不斷提升甚至高於飛機，因此，新應用開發的70%研發時間/成本都被軟體研發所占用。為此，ST汽車和離散元件產品部大眾市場業務拓展負責人暨公司策略辦公室成員Giovanni Luca Sarica指出，該公司決定推出AutoDevKit汽車開發環境平台，協助簡化相關開發工作。 ST汽車和離散元件產品部負責人 Giovanni Luca Sarica Luca強調，意法半導體的AutoDevKit生態系統導入高效功能開發工具組提供原型開發，取代傳統的製作方式，並支援標準化和重複設計。概念上，採用類似搭積木的方法，將預設模組組裝到應用專案中，AutoDevKit為客戶和設計人員開發、組裝新汽車電子模組提供簡化的軟體發展環境，逐步引導設計人員完成新模組的軟體研發。相較於傳統開發方式，高達數個月的開發工作，在使用AutoDevKit之後，可能在數小時之內就能在實際環境開始測試特定應用。 AutoDevKit資料庫外掛程式和硬體開發工具，其中硬體開發套件包括針對汽車應用需求優化的AEK MCU探索板和功能板，以及AEKD系統解決方案展示板。Luca解釋，汽車電子設計師承受著縮短研發週期的壓力，迅速提出切實可行的概念驗證至關重要，AutoDevKit生態系統讓使用者可以集中心力在系統功能，毋需開發裝置驅動程式等底層軟體，相較傳統原型開發減少了數個月的時間。

英特爾客戶運算事業群客戶端連接事業部總經理Jason Ziller表示，幾年前已經看到Thunderbolt 3在各式的筆記型電腦應用及相關配件中普及，可預期搭載Thunderbolt 4的處理器Tiger Lake在商用及消費市場上將具有廣大的需求。前一代Ice Lake的應用中，商用的比例遠遠多過家用，但是Jason Ziller看好未來Tiger Lake在家用方面的應用比例提升。 英特爾客戶運算事業群客戶端連接 事業部總經理Jason Ziller Thunderbolt 4控制器8000系列可支援Thunderbolt 3的PC與其配件，透過通用的Type-C接口與Thunderbolt 4滿足充電、影音編輯、連接高畫質螢幕等功能，其便利性有利於吸引消費市場的青睞。Jason Ziller進一步說明，外部配件方面，Thunderbolt 4可支援至少一個PC連接埠充電、睡眠喚醒功能。而透過英特爾VT-d的記憶體存取(DMA)保護功能，當惡意裝置試圖存取資料時，DMA便會封鎖該裝置，有助於防止實體連接造成的資安攻擊。 另一方面，Thunderbolt 4的擴充底座最多可增加4個Thunderbolt 4連接埠，小尺寸設計的Thunderbolt 4 Compact Dock除了方便攜帶外，也能夠降低成本。 高度整合的配件及多種傳輸接口的支援，使得Thunderbolt 4可以相容不同規格的傳輸，同時透過簡單的使用方式、高效能與可靠的連接，優化使用者體驗。其中筆電的充電功能，旨在回應終端用戶對通用充電接口的需求，而認證機制則能確保用戶在不同的產品之間，得到一致的使用體驗。

根據ResearchAndMarkets指出，光學雷達(LiDAR)市場2019年產值達9.81億美元，到2025年預計達2,766萬美元，2020到2025年複合年增長率預計為20.7%。光電協進會認為，提升LiDAR市場增長的主要因素包括無人機中LiDAR系統的採用不斷增加、工程和建築中地理資訊系統(GIS)LiDAR的使用，以及4D LiDAR的出現和法規的放鬆，導致不同應用大規模使用商用無人機有關。 光學雷達市場2019年產值達9.81億美元，到2025年預計達2,766萬美元　(來源：Unsplash) 隨著LiDAR逐漸成為ADAS和自動駕駛汽車(AV)的關鍵感測器，在車輛整合的樣式方面與功能之間取得平衡變得越來越重要。除了總體製造性、可靠性、價格和耐用性方面的考慮外，位置也很重要。從這個意義上分析，LiDAR只是沿襲了諸如雷達、照相機和超聲波之類的傳統感測器的腳步。從整合的角度來看，將LiDAR與其他感測器區分開的主要原因有： 1.要求低損耗和清潔光學表面(每個LiDAR直徑通常為25~50mm) 2.更高的功耗，通常在15~30W之間 3.光學雷達的熱管理(大部分輸入功率轉換為熱量)，需要保持其「冷卻」。否則如雷射器、檢測器和掃描儀之類的元件會發熱，並導致性能和可靠性問題 4.尺寸和體積具優勢。因為當今大多數成熟的激光雷達感測器都使用機械或光機械掃描儀，這些掃描儀體積相對較大，很難從美學上整合到汽車中，因此固態LiDAR(無論是閃存還是使用固態掃描)，在這方面都具有明顯的優勢，但是許多技術才剛剛成熟，還沒有準備好整合到用於市場的第一套ADAS和自動駕駛汽車中。 從2000年代的DARPA大挑戰賽到用於共享汽車和運動自動化的影音開發早期，樣式和空氣動力學設計都不受重視，導致原型車看起來很奇怪，在部分情況下甚至令人恐懼。但是隨著ADAS和AV的成熟，Waymo等公司越來越關注感測器模組與自動駕駛汽車的整合。其背後的原因之一，是認識到有必要為乘客提供視覺和情感上的親密體驗，並建立對這種新搭乘方式的信心。 近日在比利時特斯拉Model 3開始測試光學雷達系統，Model 3車頂設備採用類似於Velodyne Puck 32MR LiDar。製造商指出，此設備非常適合工業車輛、移動機器人和相對低速移動的無人機。光電協進會認為，無論最終它是否得到了特斯拉的認可，這也意味著馬斯克(Elon Musk)改變了對激光雷達的態度，並繼續朝著這個方向前進。

多射頻系統共存及抗干擾設計面臨新挑戰 從射頻的角度來看，5G技術先進性的原因之一是因為5G通訊設備工作在更高的頻率，擁有更多頻寬。根據3GPP的定義，5G包括了如下圖所示的兩個頻譜範圍，分別是Sub-6GHz和毫米波(mmWave)頻段，在每個範圍內又細分了數十個頻段號，分配給不同國家的不同電信運營商使用。 以中國為例，中國移動得到了2515MHz~2675MHz和4899MHz~4900MHz兩個頻段，中國電信得到了3400MHz~3500MHz頻段，而中國聯通則被分配到了3500MHz~3600MHz頻段，放眼全球則各個電信運營商頻段的分配就更加複雜。 不同頻段在5G通訊設備裡，都對應著特定的射頻前端系統的硬體支援，對於5G通訊設備而言，如何在擁擠而複雜的頻譜環境中讓自己不被其他頻段設備干擾就成為了設計師必須要考慮的問題。 此外，5G移動終端設備除了支持5G通訊制式以外，還必須向下相容老的移動通訊制式，比如2G GSM、3G WCDMA/CDMA2000/TDSCDMA、4G TD-LTE/FD-LTE等在未來相當長時間內仍然會繼續提供服務，所以隨著通訊技術的不斷發展，通訊設備上務必會搭載越來越多種類的通訊系統(圖1)。 圖1　典型5G手機的手機模擬模型 比如華為推出的Mate 30 Pro 5G手機，便採用了最先進的5G天線設計，機身共有21根天線，搭載了包括5G、4G、3G、2G、Wi-Fi、BT、GPS、NFC等在內，多達8種無線通訊系統，這些系統在單獨工作的時候不會產生干擾問題，但當不同的通訊系統同時工作的情況下，產生的互調/交調頻譜分量或者雜訊信號很可能被抬高，導致某些極度敏感的無線系統(比如GPS)被嚴重干擾到無法正常工作。 5G通訊技術下，物聯網應用場景大量爆發，除了移動通訊設備外，在汽車、工業設備，國防設備等平台上也會搭載包括5G通訊在內的導航、探測、通訊、測控、數傳等眾多射頻系統，豐富多樣的系統特性包括了複雜的調製類型、超寬的頻率範圍、豐富的功率電平等。 這些平台上往往包含數十個射頻發射設備，這些發射設備中的倍頻器、混頻器、功率放大器等由於諧波洩漏、雜散輻射等會產生大量的交調產物，而擴頻調製、調頻工作等使雜散輻射頻譜大量增加。 同時這些平台上還包括了相當數量的射頻接收設備，這些接收設備的工作頻段各有不同，其敏感頻率(如鏡像頻率、諧波頻率等)也各有不同，隨著軟體無線電、數位化中頻、寬頻接收等技術的採用，使這些接收系統受到干擾的潛在風險大大增加，這些複雜的電磁干擾以及與電磁頻譜相關的軍事力量、設備、系統和平台的影響，成為決定整體系統和平台效能至關重要的因素。 射頻系統抗干擾模擬方案需具備五大要素 ANSYS射頻系統抗干擾模擬方案提供了一個複雜射頻環境中電磁干擾模擬的資料管理與分析的整體框架，將尖端的模擬引擎與多保真參數化模型相結合，實現對任何環境下共址干擾的準確預測，如運載平台、通訊基地台以及個人電子設備的共存和靈敏度降低等。並且針對不同傳真度登記的已知數據，可以進行不同層級的模擬分析。 這套模擬解決方案的設計理念是允許設計師在設計早期階段就開始模擬，直至整個系統設計完成後的維護階段。在設計和整合的早期就可定位出共址干擾問題，當定位出干擾問題，在對設備或系統進行否認和修改之前，便可以在軟體中進行改善策略的探索對比，從而說明客戶節省大量成本。 射頻系統共址及抗干擾模擬解決方案，所需要注重的能力包括以下幾個方面。 內建無線電模型庫和RF部件庫 多通訊系統共存情況下的射頻抗干擾模擬的第一步是對射頻系統的建模，射頻系統包含了收發機、濾波器、雙工器、放大器、混頻器、天線等諸多元件，能夠支援用戶方便快捷地實現射頻系統建模成為抗干擾模擬工具的重要技術要求。 ANSYS EMIT內置了多種通用的無線電模型庫(圖2)，包括GSM、CDMA、WCDMA、LTE、GPS、Wi-Fi、藍牙、VHF/UHF通訊、SINCGARS、CDL等許多通用的無線電模型，使用者可以直接調出使用。對於實現特殊功能的定制化無線電模型，客戶也可以通過參數化輸入對其發射頻譜和接收頻譜進行定義，也可通過導入測試資料的方式實現對未知無線電模型的建模。 圖2　EMIT內建的無線電模型庫以及可擴充的無線電模型 EMIT軟體中的無線電模型(Radio)可以是收發信機(Tranceiver)、發射機(Transmitter)或接收機(Receiver)，一個無線電模型中可以定義多個頻段(Band)，EMIT可對每個頻段配置相應的頻率、功率電平、調製方式等無線系統參數。對於發射機頻譜可以配置頻譜類別、發射功率、近端相位雜訊、遠端相位雜訊、諧波、雜散等指標，對於接收機頻譜則可以配置帶內敏感度閾值、混頻器產物、帶外雜散、飽和電平等參數。 ANSYS EMIT是用於複雜環境中射頻干擾(RFI)模擬的軟體。EMIT與ANSYS HFSS緊密配合，將射頻系統干擾分析與產業領先的電磁模擬相結合，能夠對天線到天線耦合進行建模，能夠可靠地預測多天線環境(具有多個發射器和接收器)中的RFI影響。眾所周知，在測試環境中診斷複雜環境內的RFI非常困難而且成本高昂，但是，利用EMIT的動態連結結果視圖，就可以通過圖形化信號跟蹤和診斷總結功能顯示干擾信號的源頭以及其到達接收器的路徑，從而快速確定任何干擾的根源。一旦找到干擾原因，EMIT就能快速評估各種RFI緩解措施，從而實現解決方案優化。 除了對無線電模型的快速參數化建模外，EMIT還內置包含濾波器、多工器、環形器、隔離器、功分器、放大器、線纜等在內的全面RF部件庫，這些寬頻部件模型可以生成搭建射頻系統所用的模組，這些部件模型可以利用EMIT內置參數化模型指定指標，或者通過其他模擬工具或測量獲得的特性資料生成模型。射頻系統模型中用到的無線電模型、RF部件和天線等模型的定義可保存在EMIT部件庫中以供將來使用，也可以共用給其他用戶使用。 支援多種傳真度的天線耦合模型 射頻系統的干擾路徑主要基於各系統天線之間的空間耦合，所以天線耦合資料成為決定射頻系統抗干擾模擬準確性的重要組成部分。對於設計初期的系統共存模擬驗證工作而言，該階段一般尚不具備搭載通訊系統的平台設備模型以及各系統天線的具體設計模型，所以此時並不能通過傳統電磁場模擬工具得到天線耦合資料。 而EMIT有多種天線耦合資料的定義方式，提供包括恒定耦合、路徑損耗、路徑損耗+增益、以及S參數等在內的多傳真度天線耦合資料供使用者選擇，耦合資料的精度隨之增加。 定耦合是指天線耦合量為使用者設定的與頻率無關的常數，用於系統設計初期的天線耦合度指標分配。路徑損耗天線模型的耦合量為基於自由空間內天線之間的路徑損耗，用於在設計初期考慮天線放置的不同位置對干擾程度的影響。 EMIT還可以考慮自由空間內天線之間路徑損耗以及相對方向上的增益計算得到的耦合量，用於獲悉天線設計類型之後的更準確的天線耦合資料提取，最準確的方法則是通過測試或電磁場模擬得到的寬頻S參數資料用於表徵耦合量，此資料充分考慮搭載通訊系統平台和天線的相互影響，適合用於系統設計完成後的最終抗干擾性能模擬驗證(圖3)。 圖3　EMIT多傳真度的天線耦合數據模型 EMIT內置了多種近似天線耦合模型，用於在具備更精確的天線隔離資料之前進行系統共址的抗干擾分析，在缺乏特定耦合資料的情況下，EMIT也可以用來計算避免產生干擾所需的天線間的耦合量。 快速準確的天線耦合模擬演算法 為了實現更準確的系統抗干擾模擬，使用者需要用到更準確的天線耦合資料來實現對射頻系統的建模，EMIT能夠導入天線測試資料作為耦合模型，支援使用工業標準Touchstone檔案格式描述的寬頻多埠隔離資料，而無需將所有的資料容納在單個Touchstone檔中，因為EMIT會將所有待考慮天線間的多組資料自動整合在一起。 EMIT還可以與ANSYS高頻電磁場模擬工具HFSS聯合工作，使用其商業化的電磁求解器對多天線、大尺寸的問題進行快速準確求解得到天線耦合資料。 HFSS具有的增強彈跳射線法(SBR+)求解器，利用射線追蹤技術求解天線在載入到大型平台上以後的輻射性能和耦合資料，而且SBR+在傳統的彈跳射線法基礎上添加了多種改良演算法，可以計算以前SBR演算法無法求解的邊緣電流修正、入射波衍射、陰暗區電流分佈、以及平台表面爬行波等各方面的影響，是業界最精準的射線法求解工具，可以輕鬆得到多副天線的互耦資料。 除了演算法層面，HFSS作為專業的電磁場模擬軟體還具有其他方面的巨大優勢，整合了天線設計庫，包含有數十種實際工程中常見的天線種類，使用者可以直接方便快捷地調用各種天線形式，還具備其他射線追蹤工具所不具備的物理模型，擁有與業界主流三維MCAD軟體的介面，準確高效地實現大型平台模型的導入匯出。 軟體具有強大的圖形介面，可以直觀地瞭解天線在大型平台上的輻射場圖，以及表面電流的分佈情況等。絕大多數任務都在不超過8G記憶體下完成求解，再配合HPC，利用硬體多核CPU和GPU加速，實現快速模擬得到結果。 考慮多射頻系統所有干擾因素 EMIT的1對1收發系統模擬對一對單獨Tx/Rx通道進行模擬，同時包括了收發系統相關的元件(如濾波器、電纜、放大器等)和天線的耦合度(ATA)，最後計算出接收機Rx的射頻干擾冗餘度(圖4)。 圖4　以EMIT功率流分析模擬射頻系統干擾 EMIT寬頻射頻干擾冗餘度模擬結果如圖5所示，上面的線條為接收機的敏感度閾值，該線條代表了接收機的寬頻敏感度指標。 圖5　接收通道寬頻射頻干擾冗餘度模擬結果 由於接收通道上混頻器的非線性效應，所以不僅接收帶內的干擾信號會影響靈敏度，在帶外某些頻點的干擾信號與接收混頻器進行高階互調，產生的互調產物也可能落在接收帶內，從而引起接收機敏感度惡化，所以接收通道需要同時考慮頻道內和頻道外干擾信號對靈敏度的影響。 圖5下面的線條是從發射系統耦合至接收埠的頻譜分量，低於上方敏感度閾值的頻點表示不會對接收機靈敏度造成干擾，而對超過閾值的頻點則是引起接收通道性能惡化的來源。 EMIT還能計算帶內的峰值射頻干擾餘量。由於混頻器、放大器等通道上的多個非線性器件，導致經過多次複雜交調互調後可能落在接收帶內的干擾信號譜非常豐富，如果分別考慮這些信號對接收敏感度的影響，從上面的寬頻射頻冗餘度結果來看都不會對接收系統靈敏度造成干擾。 但是，這些信號疊加起來產生的頻道內雜訊電平就很有可能超過接收機敏感度閾值，造成靈敏度惡化。所以如圖6所示，EMIT的頻道內峰值射頻干擾餘量則把多個落在接收帶內的干擾信號疊加起來，觀察是否超越了接收機閾值。 圖6　頻道內峰值射頻干擾餘量  EMIT還可以模擬當多個發射系統同時工作時，在多通道之間產生的有源互調交調產物，這些產物主要來源於兩個方面。 第一是多發射機同時工作，產生的發射頻譜耦合到接收機後與接收通道上的射頻前端非線性器件(如低雜訊放大器、混頻器等)產生的交叉調試。 第二是不同發射通道之間的互調，發射頻譜耦合到其他發射通道中，與其他通道內的非線性元件(如功率放大器、隔離器等)發生互調，得到的互調產物會由該發射通道往外二次耦合至接收通道，從而影響接收機靈敏度。 直觀的結果顯示和干擾診斷功能 EMIT提供不同層級的直觀結果顯示，通過場景矩陣結果可快速查看平台上哪個射頻系統受到了干擾，而通過電磁干擾邊限圖(圖7)，則可以完整的獲得收發通道的寬頻干擾情況，並能夠自動識別每種類型干擾的根源。 圖7　多射頻系統干擾模擬結果的可視化呈現 利用結果分組篩檢程式，用戶很容易從結果中排除特定類型的干擾(如共通道干擾)，這樣便可以看到最關心問題的結果，從結果的角度快速定位出干擾因素，從而可建議採取合適的改善措施。 EMIT的快速“what if”分析功能可以快速評估可用的干擾改善措施。例如，在調頻系統干擾分析中，可以從庫中快速拖放一個可調濾波器加入接收機通道，從而可以立即評估該濾波器的干擾改善效果。 在EMIT先進的介面下，通過高層級和低層級的分析匯總，以及內置的自動化診斷功能，用戶可以輕而易舉地把射頻系統間的干擾情況顯現出來。 常見的射頻系統抗干擾模擬案例介紹 汽車 如今，汽車總體通常搭載多個無線通訊系統，這些通訊系統的天線往往被放置得比較靠近，天線之間的相互耦合會帶來共址干擾問題，惡化部分敏感系統的接收性能，甚至使其功能徹底喪失，這就使得在汽車上的多通訊系統共址干擾影響的研究十分必要。 使用HFSS對各個天線進行三維空間輻射場性能模擬，將通過模擬得到的各天線輻射場結果搭載在汽車的相應位置上，使用HFSS的增強彈跳射線法求解器計算得到考慮汽車平台效應的各天線之間的寬頻耦合S參數結果。 圖8是汽車天線模擬結果的可視化結果。左側矩陣圖的最右側一列則反映了三個發射通道同時工作時的受干擾情況，對GPS接收設備而言，每個發射系統單獨工作時都不會影響其敏感度，但是三個發射系統同時打開後，矩陣中的深色單元框表示GPS接收設備受到干擾了。而右圖顯示出影響GPS頻道內敏感度的雜散頻譜以及其來源。 圖8　EMIT軟體多射頻系統抗干擾分析結果 為了消除受擾影響，在VHF收發機和FM接收系統通道都加上帶通濾波器，可以濾除帶外雜散的影響，也可以減小不同發射通道間的互調產物，改善GPS接收帶內敏感度。 圖9為使用抗干擾方案後的抗干擾分析結果，所有矩陣單元都變回淺色，這表明所有干擾效應都已被消除。 圖9　添加抗干擾方案後的分析結果，干擾問題不復存在 無人機與基地台 5G時代，萬物互聯，無人機的使用將會越來越普及，在給人們生活帶來便利的同時，無人機作為工作在複雜電磁環境裡的設備可能對其他設備產生干擾，也可能被其他高功率發射的設備(如同通訊基地台)干擾，設計師需要知道無人機和基地台需要至少保持多遠的距離，才能確保無人機能夠正常工作而不被基地台干擾。 EMIT可以對基地台和無人機兩個系統的所有發射和接收通道進行建模，通過功率流的分析方法對接收系統是否受擾進行模擬，生成如圖10所示的豐富的結果報告。 圖10右上方的矩陣圖清晰地顯示LTE基地台的發射信號對C2接收通道產生了干擾，而且當LTE基地台和無人機視頻下載系統兩個發射通道同時工作時會使GPS接收通道的靈敏度冗餘量不足(矩陣中用粗線框起的儲存格所示)。 圖10　EMIT對無人機和基地台共存時的射頻系統干擾模擬結果 在圖10的正上方的系統交互框圖中，EMIT用線條明確指出了干擾的源頭和產生的路徑，對C2接收機造成的干擾來源於900MHz的LTE基地台發射系統，基地台的發射功率經過基地台與無人機之間的天線耦合進入了C2接收機的接收通道，直接惡化了接收機的靈敏度。 圖10正下方的頻譜曲線則顯示了造成干擾的所有頻點，以及造成干擾的雜訊類型，此案例中對C2接收機的干擾是因為LTE基地台的發射功率超過了接收機的頻道外飽和電平。 為解決該干擾問題，直接在系統原理圖裡通過簡單拖曳的方式，在C2接收機通道前端添加帶通濾波器，元件的頻道內損耗、頻道外抑制度等指標都可參數化定義，也可通過導入實際濾波器S參數的形式對其進行配置，重新模擬即可在矩陣中觀察到，C2接收機通道的干擾問題已被解決(圖11)。 圖11　快速實施抗干擾對策，以解決干擾問題 以上案例展示了利用模擬的必要性，在日益互聯的世界中，無線系統的數量激增，其發生干擾和性能劣化的可能性也隨之增加。工程師可以在設計過程的早期階段評估盡可能多的備選方案，然後評估設計空間以優化關鍵設計參數。通過利用專業模擬軟體在研發早期階段確定有可能發生干擾的位置，企業能夠避免干擾問題，減少後期修復問題的成本和降低風險。 (本文作者任職於Ansys)

文 ｜ 萬岳憲 資策會MIC產業躍升事業群總監 《華爾街日報》(WSJ)是美國發行量最大的報紙媒體，網路版在1997年就採用收費訂閱制，從年費50美元開始，逐年調漲至500美元，歷經22年，還是有讀者願意付費，讀者群的平均家庭年收入是15萬美元。WSJ的報導內容以投資理財、國際金融市場的深入分析見長，付費讀者能閱讀到資深記者對特定金融領域的深度報導，高品質的選題與調查報導精神，推動數位用戶突破170萬人，訂戶是紙本讀者的二倍。 發行量僅次於WSJ的《洛杉磯時報》，在2003年也推出訂閱制，但是只經營兩年就退場，部份學者認為，除了報導內容的專業精確度輸給WSJ，最重要的兩個原因是「人們不願意重複訂閱同質性高的內容服務」與「對品牌內容的信任度」。所以，WSJ數位訂戶持續增加的原因，是來自於訂閱用戶的閱讀滿意度，逐漸累積為對專業資深採訪團隊的信任度，同時也強化了訂閱用戶的黏著度。 《華爾街日報》與《蘋果新聞網》的訂閱制服務，兩者所面對的讀者群與提供的內容服務完全不同。《華爾街日報》讀者對金融投顧市場資訊的剛性需求較高，要提供精確分析報導的門檻也較高，因此相對容易將讀者的期望值，轉化為對產品服務的黏著度；《蘋果新聞網》則提供深度或獨家的社會新聞報導，這類新聞報導的採訪門檻與需求度都偏低，很容易受到競爭者的影響，減低訂閱戶的黏著度。所以，探討「訂閱制」到底可不可行，是畫錯重點，而是透過訂閱制提供的服務內容，是不是符合讀者的剛性需求，才是需要探討的議題，至於「訂閱制」，它只是一種收費方式。 訂閱制收費方式，並不是新的概念，廣義來看，我們每天訂閱的「柴米油鹽醬醋茶」就是被綁定，必須要付費的訂閱制服務，取消訂閱就會為自己的生活帶來不便利，所以這些都是屬於，幾乎沒有討論空間的剛性訂閱需求；但是因為個人價值觀或生活習慣而訂閱的「琴棋書畫詩酒花」服務，就是許多業者要搶進的訂閱市場。 不妨來檢視一下自己訂閱了多少東西，假設以「必須訂、可不訂、重要、不重要」四個指標，組合成2x2分析矩陣，你就會發現自己擁有多少的訂閱服務，甚至還可以觀察到，不同世代的訂閱內容差異。 例如，水電費是生活必需的支出，勞健保費、國民年金，是國家規定的支出，這些就是屬於「重要必須訂」的綁定支付；而房屋貸款、購車貸款、醫療保險、保全清潔等支付，則是依據每個人的價值觀與生活需求而產生的「重要可不訂」的綁定支付；至於家用電話、行動電話、悠遊卡，則屬於「不重要必須訂」的綁定支付，因為這些訂閱方案，仍然可以被其他的替代方案取代；而「不重要可不訂」的綁定支付，來自每個人的生活環境與習慣的差異，是屬於可以放棄或取代的綁定支付。 在這個分析矩陣裡，我把有線電視列為「重要可不訂」，這是X世代的想法，因為這個世代從類比進入數位，會整合自己想要的線性或串流影視內容；但是對嬰兒潮世代來說，反而是傳統付費有線電視的忠實基本用戶，或許就要放在「重要必須訂」的位置。 目前許多網路內容服務，大多數屬於「不重要可不訂」的指標，這裡是消費者在有限的可支配所得裡，會優先考慮放棄的訂閱項目；換個角度思考，消費者願意分配多少錢在這些項目裡？有多少業者在這些項目裡競爭？ 多數探討如何經營訂閱制的書籍，絕大部份是聚焦在會員經營，強調圈粉、堆粉的養客留客術，或是從消費者行為的觀點切入，運用大數據，分析消費者的數位足跡，探索退訂原因，擬訂防止退訂策略，提供再續訂誘因等議題。這些當然都是發展訂閱制，需要關注的重點，但是卻很少提及後端系統管理機制，該如何因應未來可能的發展趨勢，建制更有彈性的管理系統。 探討訂閱制可不可行是畫錯重點，應該思考所提供的服務內容是不是符合用戶的剛性需求 我認為未來的訂閱制經營重點，除了致力於經營會員之外，還是要再聚焦回歸至「內容為王」(Content is King)的道路，提供客製化、分眾化的剛性需求內容，擇一專業領域做好做滿。消費者在需要內容的時候，才來訂閱服務，不需要的時候就退訂；服務業者要提供可以隨時隨地訂閱或退訂的系統介面，讓消費者自己決定訂閱時間。綁定信用卡的消費方式會消失，取而代之的是更友善的訂閱機制，消費者想看多久，就訂多久，就付多久的錢。 以後消費者只需要「更快速的訂閱與退訂服務」，不要再研究他們為什麼會退訂了，因為消費者會不斷的利用訂閱與退訂的方式，為自己組合訂閱每月或每週想看的內容，或安排週末午後的數小時訂閱內容，他們會把每個月有限的預算，發揮得淋漓盡致。 所以消費者需要「更短周期的訂閱機制」，更有時間彈性的服務機制，碎片化的訂閱週期，搭配更小額的支付費用，相對提高消費者的訂閱意願；消費者需要「更複雜的訂閱方案」，不用再擔心複雜的訂閱方案，會讓消費者無法理解選購，反而是要提供更彈性化、更客製化的訂閱方案，讓消費者去精打細算，找到最省荷包的組合訂閱方案。 最後，消費者想要一個「會照顧舊客戶的訂閱平台」，要珍惜持續訂閱與退訂的消費者，給舊客戶的優惠福利，要優於新客戶，因為長期的獲利，是來自舊客戶對訂閱平台，時時刻刻的錙銖必較。

GPGPU和邊緣運算解決方案供應商安提國際發布NVIDIA Quadro嵌入式解決方案，未來將發售一系列Quadro Turing架構的MXM圖形模組，以GPU解決方案協助客戶完成良好的產品應用。Quadro為NVIDIA顯示卡中適用於工作站、電腦輔助設計、電腦成像、數位內容打造、科學運算和機器學習的方案，在各式工業用繪圖、成像及人工智慧領域的應用方面，Quadro系列產品能夠符合應用場域的需求與期待。 Quadro Turing架構的MXM圖形模組，以GPU解決方案協助客戶完成良好的產品應用　(來源：安提國際) Quadro MXM產品中，安提將會提供三種Quadro Turing架構GPU的MXM，包括以Quadro T1000打造的M3T1000-PN、Quadro RTX3000打造的M3T3000-QN，以及Quadro RTX5000打造的M3T5000-WN。這次的MXM系列將提供3,072個CUDA運算核心與9.4TFLOPS的運算效能，能夠達成多數工業用與專業繪圖設計的需求。同時，顯示卡提供四個顯示閘口，支援高動態範圍成像(HDR)影片、解析度8K 60Hz的高品質成像。提供使用者在工作上的視覺體驗，其繪圖運算能力更能夠提供符合需求且精確的資料分析。 安提的顯示卡以精小、緊湊的設計為主，以利在各種應用情境中，能夠彈性部署在尺寸、重量與功耗(SWaP)皆有所要求的嵌入式系統，尤其適合應用在極需精確影像呈現與高度運算工作量的醫療與遊戲產業。Quadro MXM系列皆以Turing架構為主，為高效能的視覺運算的資料中心所打造。其中配備有NVIDIA Turing架構的Quadro RTX系列，支援即時光線追蹤，展現真實的光線移動、影子變化、光線倒影成像等，也可以及時提供電影品質的渲染效果。RTX Turing GPU的特色在於著色技術上的進展，相較於過去的架構，帶來更強大、彈性的效能。 Quadro RTX Turing系列也支援深度學習超高取樣技術(DLSS)，通用於各式人工智慧技術的深度學習訓練。Tensor核心則可讓使用Tensor Float 32的AI訓練獲得10倍加速效能、使用FP64的高效能運算提升2.5倍，帶來更良好的人工智慧訓練、推論以及繪圖運算能量。

市場研究機構Counterpoint Research近期發布研究報告指出，行動技術過渡平均需要10年的時間，5G無疑將是未來十年行動通訊產業的主角。未來五年5G連接數的增長預計將比LTE推出時快得多，然而在今後很長一段時間裡，4G和5G技術將繼續共存。 5G將是未來智慧手機出貨量增長的主要推動力。中國三大運營商已在2019年推出了5G商用服務，預計中國的5G連接將實現強勁增長。在開始階段，美國、中國、日本、韓國和歐洲國家將是拉動5G出貨量的主要力量。 但在接下來的五年過渡期內，4G仍將發揮重要作用，尤其是新興市場。新興市場的4G智慧手機現在已經進入50美元以下的細分市場。加上很多市場的4G滲透率仍低於50％，因此4G仍有很大的市場增長空間。 各國將逐步停用2G和3G，並專注於4G網路。未來五年，4G仍是主要的手機接入技術。從地區來看，4G將在印度、中東/非洲、拉丁美洲和亞太其他地區佔據主導地位。 目前全球約有20億活躍功能手機用戶，年銷量超過3.5億台。大多數功能手機採用直板式或翻蓋式設計，配備小於4英寸的彩色或單色顯示幕、T9鍵盤，支援具有語音、SMS和GPRS/EDGE功能的基本2G連接。 這類產品在很多新興市場仍有潛力可挖，這些市場中處在經濟金字塔底層的使用者仍需要經濟實惠的手機。儘管智慧手機已經在全球範圍內普及，但仍有消費者因為各種原因首選功能手機，人口特徵、經濟水準、產品的堅固耐用性、長續航以及讀寫能力是其中的幾個關鍵因素。功能手機的需求因地區而異，往往取決於市場的成熟程度。  

創業25年的晶片大廠Marvell，在今年5月更換了新的企業Logo，同時在營運方針上也做了些許調整，更聚焦在資料高速傳輸、儲存、處理與保護等應用市場。在此狀況下，適逢COVID-19疫情，許多企業紛紛祭出遠距辦公等緊急應變措施，讓企業網路的升級與智慧化變得更為迫切。有鑑於此，Marvell日前發表新一代網路交換晶片，以守護資安作為主軸，將許多先進防護跟管理功能添加到交換晶片上。 Marvell網路產品行銷總監Eric Yeh指出，這次該公司所推出的一系列網路交換晶片，並非例行的產品更新，而是針對次世代企業網路需求量身設計的突破性產品發表。眾所周知，COVID-19疫情使得許多企業面臨急迫的網路基礎建設升級壓力，大量員工進入遠距辦公模式，不只對企業網路基礎設施的頻寬造成考驗，同時也讓企業網路變得更為複雜、更難管理，並使資安方面的疑慮增加。 COVID-19讓企業網路的邊界變得更為模糊，並帶來許多新的挑戰 過去的企業網路是比較「笨」的，只要傳輸頻寬夠高、封包不會遺失，企業客戶就會買單。但對現代與未來的企業網路來說，如果只做到這兩點，很明顯是不夠的。隨著雲端運算架構不斷變化，以及雲端應用的普及，企業級乙太網設備對網路可見度、安全性、性能和智慧化功能的需求與日俱增。相關晶片供應商跟設備製造商必須設法回應這些市場需求，才能贏得客戶。 為了回應市場趨勢跟需求的轉變，Marvell一口氣推出了針對接取、匯聚跟核心網路設備所開發的方案，大幅提高網路管理者對網路的可見度，並將許多自動化管理功能納入其中。而針對網路安全，在這些網路晶片內，Marvell整合了專為軟體驗證、封包加密需求而設計的嵌入式CPU，以提高網路對駭客攻擊的抵禦能力。 除了硬體之外，從前面的提到技術趨勢可以得知，在未來的智慧化企業網路中，軟體的元素會變得越來越重要。因此，搭配這些晶片解決方案，Marvell也準備了完整的軟體開發套件(SDK)，參考設計則會在今年稍後到明年上半年推出。新一代的企業級交換機包含軟體開發套件，添加行業標準的交換機抽象介面，使網路系統供應商能夠在不同的網路晶片選擇之間進行遷移。生態系統方面則支援Linux基金會的DENT、開放運算計畫的SONiC，以及Marvell自主研發的Turnkey網路軟體堆疊等各種商用網路軟體解決方案。 總結來說，疫情當下跟疫情之後，企業網路的發展趨勢已經出現很明顯的轉變，未來的企業網路不會再局限在大樓或者是辦公室裡面，沒有邊界的企業網路會變成新常態。另一方面，雲端運算、邊緣運算與AI等應用，也會使企業網路變得更為複雜。為滿足未來企業客戶的需求，網路設備的智慧化與自動化管理功能，會變得越來越重要，這也將是Marvell未來產品發展方向的主軸。

為了簡化物聯網節點開發者所面臨的複雜軟體開發挑戰，半導體供應商意法半導體(ST)推出B-L4S5I-IOT01A STM32探索套件。新套件包含經過相關標準認證的FreeRTOS作業系統程式設計介面，該程式設計介面完全整合於STM32Cube開發生態系統內，可與亞馬遜雲端服務Amazon Web Services(AWS)直接連線。 STM32探索套件包含FreeRTOS作業系統程式設計介面，可與亞馬遜雲端服務AWS直接連線　來源：ST 硬體工具包括一塊STM32L4+微控制器開發板，板載意法半導體的各種MEMS感測器，以及STSAFE-A110安全元件、Bluetooth 4.2模組、Wi-Fi模組，以及含印刷天線的NFC標籤，用於低功耗之雲端通訊。配備了X-CUBE-AWS v2.0 STM32Cube Expansion Pack套裝軟體，該開發套件可用作參考設計，以簡化和加速終端產品的研發。 X-CUBE-AWS v2.0擴充套裝軟體確保在STM32Cube開發環境內正確整合FreeRTOS 標準AWS連線框架，使用者只需要FreeRTOS和STM32Cube即可開發節點軟體，而無需使用其他軟體。套裝軟體還支援AWS原生服務，包括標準的韌體無線更新(Firmware Over The Air, FOTA)，能夠處理微控制器與STSAFE-A110安全元件的互作，包括AWS IoT核心多帳號註冊和在啟動、裝置驗證和OTA韌體驗證期間分配安全關鍵運算。 STM32L4+的板子能夠滿足市場在物聯網節點之性能和能耗方面的需求，STM32L4S5VIT6超低功耗Arm Cortex-M4微控制器整合2MB快閃記憶體、640KB RAM、數位和類比外部周邊，以及硬體加密加速器。板載感測器包括HTS221容性數位相對濕度和溫度感測器、LIS3MDL高性能3軸磁力計、LSM6DSL 3D 加速度計和3D陀螺儀、LPS22HB數位輸出絕對壓力氣壓計，以及VL53L0X飛行時間和手勢偵測感測器和2個數位全向麥克風。