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在美國2020年消費性電子展(CES 2020)上，正當外界預期索尼(SONY)依舊將推出手機等消費性電子產品時，一台電動車直接駛入會場，使眾人驚喜萬分。索尼本次推出的原型電動車Vision-S搭載33個感測器，同時配置360 Reality Audio技術，於前後座設置多螢幕。但截至目前為止，官方尚未宣布量產計畫。 索尼於CES 2020推出自家首部電動車。 索尼總裁兼首席執行官吉田健一郎在展覽會前的新聞發布會表示，移動為過去十年的大趨勢，相信此趨勢將從過去延續至現今進而到未來。本次推出結合影像及感測技術的原型車，有助提升更安全及可靠的自動駕駛，索尼將同時持續發展創意娛樂領域的技術，提供良好的車載娛樂體驗。 本次索尼原型四人座電動車整合安全繭(Safety Cocoon)概念，透過檢測車輛周圍360度環視，保障日夜間的駕駛安全—其中結合該公司影像及感測技術，並使用其AI、電信及雲端技術調節的車載軟體。車中共嵌入33個感測器，包括CMOS影像感測器、ToF感測器，以及固態光達(LiDAR)精確測距，掌握現實3D空間，以檢測及識別汽車內外的人和物體。至於車內方向盤、油門及煞車等系統配置，使該電動車達到L2輔助駕駛標準。 至於車輛動力系統，Vision S於車輛前後各使用1顆200 kW馬達，從0加速至100公里耗時4.8秒，而最高速度可達240公里；車內數位螢幕儀表板顯示剩餘電池電量及續行距離，當電動車剩餘電量為96%時，可行駛距離約510公里；於86%時則可行駛約457公里。 索尼新電動車內搭載360 Reality Audio技術。 不同於其他車廠發布新品時會著重強調的動力系統，索尼本次發布較聚焦於介紹車載影音娛樂體驗，強調舒適及娛樂。例如前座儀表板設計為全景螢幕，自駕駛座延伸至副駕駛座，駕駛除可操作地圖、定位人物位置及使用溝通軟體外，螢幕間的內容亦可自由切換；後座亦設置螢幕，全車共有5個螢幕，搭配該公司先前應用於手機的360 Reality Audio技術，強化使用者影音體驗。

美國消費性電子展(CES) 2020正式拉開序幕，會中所展示的技術/產品，向來是當年度技產業重要指標，而CES 2020開展至今短短兩天，在5G、汽車、面板等領域便已有許多亮點出現，以下便簡單整理各大廠商的重點動態。 Sony秀電動車令人驚艷 Sony可說是本屆CES展會最大亮點之一。Sony本屆並非如同外界所預期的推出手機等消費性電子產品，而是大秀電動車「Vision-S」，該原型車搭載33個感測器，同時配置360 Reality Audio技術，於前後座設置多螢幕。不過可惜的是，目前Sony官方目前尚未有量產計畫，Vision-S貌似只是概念展示車而已。 Sony在CES 2020秀出電動車Vision-S。 高通車用運算處理器終亮相 高通在CES 2020終於推出汽車運算平台「Snapdragon Ride」，其平台內包括Snapdragon Ride Safety系統單晶片(SoC)，Snapdragon Ride安全加速器(Snapdragon Ride Safety Accelerator)和Snapdragon Ride自動疊層(Snapdragon Ride Autonomous Stack)。該產品旨在通過利用其高性能、高效能硬體、產業領先的人工智慧技術，以及開創性的自動駕駛疊層以解決自動駕駛和先進駕駛輔助系統(ADAS)的複雜性， 高通車用運算平台終於亮相。 藍牙公布新一代音訊標準 真無線耳機(TWS)熱潮在這一兩年快速升溫，尤其在AirPods問世後，TWS市場更是蓬勃發展。而為讓藍牙無線耳機能有更好的音訊體驗，藍牙技術聯盟(SIG)也在CES 2020展會期間宣布推出新一代藍牙音訊技術標準「低功耗音訊LE Audio」，不但強化藍牙音訊效能、新增助聽器支援，還提供全新的音訊分享(Audio Sharing)功能。 藍牙技術聯盟公布新一代標準要提升音訊體驗。 聯發科再發天璣800搶攻5G手機市場 聯發科發布「天璣800」系列5G晶片，為中端5G智慧手機帶來旗艦級的功能、能效與體驗，致力打造新高端智慧手機。聯發科技天璣系列為高整合度的系統單晶片(SoC)，將通信、多媒體、人工智慧和影像等創新技術融合在7奈米製程的5G單晶片中。「天璣800」系列整合了聯發科技的5G數據機，相較於外掛解決方案，可顯著降低功耗，讓手機客戶輕鬆擁有省電散熱佳的優勢。首批搭載「天璣800」系列5G晶片的終端手機將於2020年上半年問市。 聯發科再推出天璣800。 英特爾全新Tiger Lake處理器問世 英特爾在展會上首次亮相和展示代號為「Tiger Lake」的最新Intel Core筆電處理器，Tiger...

為搶攻5G手機商機，聯發科近期可說動作頻頻。繼發布天璣1000後，聯發科再度於CES 2020展會期間推出天璣800，瞄準中階5G手機市場。天璣800同樣是高整合度的系統單晶片(SoC)，將通訊、多媒體、人工智慧和影像等創新技術融合在7奈米製程的5G單晶片中；首批搭載「天璣800」系列5G晶片的終端手機將於2020年上半年問市。 聯發科技無線通訊事業部總經理李宗霖表示，繼天璣1000系列旗艦級的5G智慧手機系統單晶片登場後，該公司推出中階大眾市場的天璣800系列，該產品以中階價位為消費者帶來旗艦級的功能與體驗，並加速實現5G普及的目標；而該產品同樣專為全球5G網路Sub-6GHz頻段設計，該頻段將於今年在亞洲、北美和歐洲等地不斷擴大覆蓋範圍。 據悉，天璣800同樣整合了聯發科的5G數據機，相較於外掛解決方案，可顯著降低功耗，讓手機客戶輕鬆擁有省電散熱佳的優勢；並支援5G雙載波聚合(2CC CA)，與其他僅支持單載波(1CC無CA)的方案相比，5G高速層覆蓋範圍擴大了30%，可無縫切換到該區域覆蓋頻段，並具備更高的平均吞吐性能。 甫發布天璣1000不久，聯發科隨即發布天璣800搶攻中階市場。 同時，該產品也相容於Sub-6GHz頻段的獨立(SA)與非獨立(NSA)組網，支持2G到5G各代連網需求，以及動態頻譜共用(DSS)技術；且更支援VoNR(Voice over new radio )語音服務，可跨網路無縫連接並提供穩定的速度。 值得一提的是，天璣800系列同樣採用4顆「大核」的設計，也就是採用4個主頻高達2GHz的大核Cortex-A76，搭配4個主頻高達2GHz的高能效Cortex-A55核心，透過多核架構讓遊戲啟動和運行更快速流暢，且多執行緒的性能得到顯著提升。 除此之外，該款晶片也和天璣1000相同，搭載旗艦級GPU，並結合Hyper Engine遊戲優化引擎，提供旗艦級的遊戲體驗；以及搭配獨立AI處理器APU 3.0，可提供高達2.4 TOPs(每秒2.4萬億次運算)的AI性能。

物聯網(IoT)、人工智慧(AI)、5G、工業4.0等應用推升資訊量暴漲，使得DRAM、SRAM、NAND Flash等傳統記憶體的儲存效能逐漸遇到瓶頸，同時在高速運算方面也受到了阻礙。為克服此一挑戰，產官學各界紛紛加大新興記憶體的研發以及投資力道，相關解決方案陸續問世，期能在未來取代傳統DRAM、Flash和SRAM三大記憶體產品。 MRAM成主要發展方向 新興記憶體如雨後春筍般浮現，其中MRAM備受期待的原因，除了其具備更好的儲存效能之外，另一個原因在於MRAM的特性可以滿足製程微縮需求，因此被視為極具吸引力的記憶體方案。所以，不論是學界或是半導體產業，多以MRAM為主要的發展目標，希望能早日拓展MRAM市場普及率。 三星宣布開始量產28nm FD-SOI製程eMRAM 布局MRAM市場，三星電子(Samsung)宣布已開始量產28nm FD-SOI製程的商業化嵌入式MRAM(eMRAM)解決方案。三星指出，該公司克服了eMRAM可擴展性挑戰的技術障礙，並將製程節點發展到28nm，除了實現更低成本、更佳功率、速度之外，還能讓產品依舊保有非揮發性、隨機存取和高耐久性等特徵。 據悉，基於此一製程的eMRAM解決方案可提供更好的功率、讀寫速度和更低成本等優勢。由於eMRAM不需要在寫入數據前進行抹寫循環(Erase Cycle)，因此eMRAM的寫入速度和傳統快閃記憶體相比快了1,000倍。另外，eMRAM的使用電壓低於傳統快閃記憶體，具有低功耗特性，且在待機狀態下不會耗電，因此能提高能源效率。 三星晶圓代工行銷副總裁Ryan Lee表示，在克服新材料的複雜挑戰後，該公司開發了eMRAM技術，並將eMRAM與現有成熟的邏輯製程結合，以提供獨特的競爭優勢和量產可能，滿足客戶和市場需求。 透過與28nm FD-SOI製程結合，以實現更好的電晶體控制(Transistor Control)和降低洩漏電流，此一方案將可滿足MCU、IoT和AI等各式應用需求。另外，在宣布可量產28nm FD-SOI製程的eMRAM解決方案後，三星也計劃擴展其eMRAM解決方案，除了在2019開始生產1Gb eMRAM測試晶片之外，也預計2020年積極推廣18nm FD-SOI eMRAM。 結合MRAM　群聯讓SSD效能再攀升 另一方面，隨著企業伺服器應用近年來逐漸大量採用SSD已是主流趨勢，而如何透過整合各種新興記憶體技術來提升現行主流SSD的效能及可靠度也逐漸成為研發企業級SSD時不斷探討的議題。因此，群聯電子便嘗試將企業級SSD方案整合MRAM，以拓展高階儲存應用市場。 群聯電子技術長馬中迅(圖1)表示，5G將會對儲存產業帶來明顯的轉變，5G的特點包括頻寬高、速率快、延遲性低，因而可以傳輸、擷取大量的聯網裝置資料；因此，對於儲存產品而言(例如SSD)，也必須要呼應到5G的特點。同時，由於AI應用的興起，高速運算的需求增加，這也會對儲存產品有更高的性能和容量要求，基於5G和AI的變化，記憶體業者開始強化儲存架構，朝更快、容量更大邁進。 圖1　群聯電子技術長馬中迅指出，5G將全面改變各種應用體驗，記憶體效能也須跟著提升。 為此，群聯宣布與Everspin策略聯盟，正式整合Everspin的1Gb STT-MRAM至群聯次世代的企業級SSD儲存解決方案設計，持續引領快閃記憶體控制晶片設計方向。 馬中迅指出，MRAM是一種非揮發性記憶體技術，其特色除了具有低功耗及讀寫速度高於NAND等之外，還包括斷電時資料不會遺失。雖說目前的記憶體技術或SSD等儲存技術也有斷電資料保存方案，但這需要一些成本、時間和技術代價，但若改用MRAM，可以進一步優化無預警斷電的資料防護機制(也就是恢復時間更快)。而SSD搭配MRAM後，更能提升SSD的效能，對於群聯持續布局企業伺服器SSD高階儲存應用市場為一大助力。 據悉，整合Everspin的1Gb STT-MRAM至群聯的快閃記憶體控制晶片設計及SSD儲存方案，將能協助該公司超大型數據中心客戶及企業OEM夥伴提升整體SSD效能、降低資料延遲，以及提升服務質量(Quality of Service, QoS)。 讓儲存更穩/更好　工研院積極研究SOT-MRAM AI、5G等應用推升資訊量呈現爆炸性的成長，因應如此龐大的資料儲存、傳輸需求，新興記憶體備受關注。為此，工研院也致力研發新一代MRAM技術，除了引領業者創新研發方向外，也希望能藉此加快新興記憶體發展腳步。 工研院電光系統所所長吳志毅表示，5G與AI時代來臨，摩爾定律一再向下的微縮，半導體走向異質整合，不同的技術整合性越來越強，能突破既有運算限制的下世代記憶體將在未來扮演更重要角色。MRAM速度快、可靠性好，適合需要高性能的場域，像是自駕車，雲端資料中心應用等，未來應用發展潛力可期。 據悉，在MRAM技術的開發上，工研院於IEEE國際電子元件會議(International Electron Devices Meeting, IEDM)中發表自旋軌道轉矩(Spin Orbit Torque, SOT)MRAM相關的最新研究成果。 吳志毅指出，相較於台積電、三星等公司即將導入量產的第二代MRAM技術(STT-MRAM)，SOT-MRAM為全球積極研究中的最新第三代技術，以寫入電流不流經元件磁性穿隧層結構的方式運作，避免現有MRAM操作時，讀、寫電流均直接通過元件對元件造成損害的狀況，同時也具備更穩定、更快速存取資料的優勢。 吳志毅補充，更重要的是，SOT-MRAM的讀寫次數更優於STT-MRAM。假設目前STT-MRAM的讀寫次數為10的10次方左右，那麼新一代SOT-MRAM的讀寫次數則可達到10的14次方左右。換言之，SOT-MRAM不僅能夠更穩定、更快速存取資料，且讀寫次數大幅增加，因而有望滿足更多高速運算應用。 FRAM方案持續問世　材料為普及挑戰 相較於其他以MRAM為主的業者，日本記憶體大廠富士通(Fujitsu)則是致力推動FRAM，並持續推出相關解決方案。例如日前富士通便發布可在攝氏高達125度的高溫下運作的新款2Mbit...

然而，涉及晶片橋、中介層、侵蝕性幾何形狀(Aggressive Geometries)和微米級微凸點連接的新整合技術已經改變了演算法。戈登‧摩爾曾在1965年指出：「使用獨立封裝並彼此互聯的更小功能來構建的大型系統可能更為經濟。」 如今許多SoC在內核處理方面彼此相似，而特定的週邊功能卻有所不同。有的應用可能需要視覺處理；有的應用需要直接從天線獲取訊號；而有的應用需要SoC提供更多的記憶體。將這些功能分離可獲得一定的價值，比如混合搭配不同的功能，但另一個重要價值是每個功能，像是處理、類比、記憶體、數位訊號處理(DSP)等，可以在另一個不同於內核運算所用的流程上得到更好的優化。 鑒於這些功能是相互分離的(在小晶片或Tile上實施)，因此我們面臨的挑戰是在保持與單晶片接近的性能和功耗的同時，將這些功能全部整合到單個封裝。透過將高級介面匯流排(AIB)與支援將多個晶片異構整合到單個封裝的封裝技術相結合，可以輕易解決這個問題(圖1)。最近發布的AIB互連方案為晶片和小晶片互連提供了一種快速、靈活且有助於輕鬆布局的方法。本白皮書介紹了AIB的高級特性和用途，並將展示各種AIB功能如何支援大規模設計和實現可靠的高速連接。 圖1　AIB應用的一個示例，其中類比前端、訊號預處理和SERDES全部通過AIB連接到FPGA實現分類和物件追蹤。   AIB目標 在過去25年中，設備到設備介面使用複雜電路透過幾根電纜實現高速傳輸；PCI Express就是其中一個例子。AIB使用全新高密度封裝技術所支援的超寬平行介面，並一舉扭轉了這一趨勢。透過以相對較低的速度運行介面的每條電纜，可以簡化每個發送器和接收器的電路，並占用很少的晶片區域。 AIB將資料從一個小晶片上的微凸塊移動到另一台相鄰設備上的微凸塊。全新高密度封裝微凸塊的間距很小，進而減少了介面所需的空間。與使用間距130或150微米的凸塊的標準倒裝晶片封裝相比，高密度封裝技術通常支援間距為55微米的微凸塊。 與只能合理使用幾百根線路的傳統介面(如採用標準技術的DDR記憶體)相比，這種小間距允許單個AIB介面支援數千個訊號。單個AIB資料線的時鐘頻率為GHz，並具有多個配置和速度選項，以確保AIB可以支援各種應用。 儘管AIB沒有指定最大時脈速率，並且最小速率非常低(50MHz)，但AIB卻能夠在高頻寬下運行，每條資料線的典型資料速率為每秒2Gb。每個小晶片都記錄了其預期的時脈速率範圍，以便選擇不同設備的設計人員可以確保它們以相容的速度運行。通常，時鐘的工作頻率常在1GHz或以下，但只要介面的兩端都支援更高的速度，系統便可以支援。 AIB是一種實體層(PHY)規範(圖2)；它占據了OSI參考模型中的最低級別。它的一側連接到單獨晶片或小晶片上的相應AIB介面；另一側連接到媒體存取控制器(MAC)。它僅用於從MAC中獲取資料並將其發送到連接的晶片，或者從連接的晶片接收訊號並將訊號傳遞給MAC。 圖2　AIB是一種實體層規範。 焊墊(Footprint)被設計為在微凸塊間距的範圍內盡可能小。訊號被聚集在一起，以便更有效地利用晶片的邊緣(稱為海岸線)，並提供快速且較短的低偏差訊號線。對於AIB Gen1，由於AIB介面中每條資料線的資料速率為2Gbps，因此避免了訓練和訊號調節(例如均衡和預加重)，以保持較小的電路尺寸。業界常見的微凸塊間距為55微米，隨著技術的發展，未來的AIB支援低至10微米的微凸塊間距。 AIB配置 AIB有兩種基本配置。AIB Base適用於需要最少電路的羽量級實施。AIB Plus可以處理更高速度，並支援高速狀態下的可靠運行。 由於支援DDR功能，所以AIB Plus介面可以在2Gbps範圍內移動資料。但是，在此範圍內保持訊號偏差和收緊時序變得更加困難。延遲鎖相迴路(DLL)可幫助調整相位關係，而工作周期(Duty Cycle)校正(DCC)電路則有助於確保盡可能接近50%的時鐘工作週期。提供這些電路的初始化和校準以確保順利啟動和運行。 這兩種配置之間的最大差異與資料傳輸速率有關。AIB Base使用單倍數據速率(SDR)方案發出訊號；而除SDR外，AIB Plus還支援雙倍數據速率(DDR)訊令。借助DDR，資料可以在時鐘的上下邊緣傳輸，資料速率比SDR提高一倍(圖3)。 圖3　SDR 訊號每隔一個時鐘緣(在本例中為下降緣)進行傳輸。相比之下，DDR在下降緣和上升緣都進行傳輸，從而獲得兩倍的資料速率。 AIB架構 AIB介面包括I/O，這些I/O分組為本身可以堆疊成一列的通道。一列包含1、2、4、8、12、16或24個相同通道。55微米的微凸塊最多支持一個通道160個I/O；這個數字會隨著凸塊間距的減小而增加(圖4)。I/O塊如下所示，顯示了SDR和DDR(僅限AIB Plus)版本中的傳輸(TX)和接收(RX)塊(圖5)。 圖4　一列最多可包含24個通道；每個通道最多包含160個I/O。 圖5　SDR和DDR(僅限AIB Plus)TX和RX塊對比。 I/O方案旨在實現簡化，同時允許兩個主要安排。特定I/O將是TX或RX訊號；沒有雙向訊號。配置通道時，一個通道可以具有所有TX、所有RX或一半TX/一半RX(圖6)。 圖6　通道可以包含全TX、全RX或半TX/半RX訊號。 一方面，這種方案為處理可能正在接受輸入並將其傳遞給另一個晶片的小晶片提供了靈活性。另一方面，如果小晶片通過其接收輸入(例如記憶體)的同一介面返回結果，則可以使用平衡的TX/RX介面。 AIB有兩個介面：一個通過微凸塊連接到附近小晶片中的相應AIB介面，另一個連接到其自身小晶片中的MAC代碼。第一個介面由I/O、轉發時鐘以及初始化和校準過程中使用的控制訊號組成(圖7)。 圖7　連接到另一個AIB介面的AIB介面包含TX、RX、時鐘和控制訊號。 MAC介面則由執行與外部介面相同功能的訊號組成，但這些訊號的詳細資訊和特定電子格式有所不同。舉例來說，從MAC接收一個時鐘訊號作為單端內部訊號，而相應的時鐘訊號將作為兩個SDR訊號，並通過外部介面發送到相鄰的小晶片(即雙端時鐘)(圖8)。 圖8　儘管格式不同，但AIB到MAC介面包含與AIB到AIB介面相似的訊號。 高資料速率功能 在GHz速率傳輸下，時序很緊湊。訊號到訊號的偏移很重要，同樣地，時鐘到訊號的偏移和抖動也很重要。當時鐘的兩個邊緣都用於資料傳輸(DDR)時，工作周期也很關鍵。因此，AIB塊中已包含一些功能，尤其是支援雙倍數據傳輸速率的AIB Plus配置。 轉發時鐘 為確保在接收AIB塊中成功接收資料，用於傳輸資料的時鐘被轉發到接收端，後者可用於捕捉資料。該時鐘將進入到MAC中，因此AIB中不一定有時鐘域變更，但MAC中可能有變更。AIB Base和AIB Plus配置均提供此功能(圖9)。 圖9　兩種AIB配置都提供時鐘轉發，其中TX時鐘以雙端形式發送，以便針對正在傳輸的資料保持低偏移。 時鐘訊號以雙端時鐘的形式轉發，同時發送真實版本和反相版本，以將其重新轉換回接收端的單端時鐘。這樣可以保持時鐘訊號的品質，因為在重新組合雙端時鐘時，時鐘上的共模雜訊會消失。由於使用I/O單元發送時鐘的兩個版本以及資料，因此可確保邊緣對齊。 接收域時鐘 某些小晶片可能沒有自己的獨立時鐘源，而是傾向于利用與其相連的晶片或小晶片的時鐘。例如，記憶體可能只是在訪問該記憶體的CPU晶片的時鐘上運行。 還是以記憶體/CPU為例，當記憶體接收資料時，例如要獲取資料的位址，轉發時鐘將使記憶體與CPU晶片保持同步。但是，當記憶體發送回提取的資料時，它需要一個時鐘，並且轉發時鐘僅影響接收捕捉，而不影響傳輸。因此，可以將CPU晶片時鐘(在本例中為從記憶體中接收資料的時鐘)作為記憶體的傳輸時鐘。該時鐘被稱為接收域時鐘，僅在AIB Plus介面中可用。 在圖10中，可以看到使用接收域時鐘的TX單元。在本例中，該時鐘被發送到MAC。在MAC中，該時鐘將被返回並用於傳輸時鐘，然後將其轉發回接收端。在這種情況下，轉發時鐘實際上與原始接收時鐘相同，因此看上去效率很低。但該圖會讓人產生一些誤解，因為各種時鐘訊號都不完全相同，它們的相位不同。透過獲取接收域時鐘並將其轉發回接收端，可以確保該時鐘與正在傳輸的資料之間的邊緣對齊。請注意，儘管MAC接收了接收域時鐘，但並不需要使用它傳輸資料；它可能有一個單獨的時鐘域用來傳輸資料。以下僅是一種可能的配置。 圖10　AIB Plus介面可以使用接收域時鐘進行傳輸(然後將其轉發回接收域)。 工作周期校正 對於DDR資料交換，根據規範，用於時鐘的工作周期變化幅度不能超過3%，因為兩個邊緣均用於資料計時。在沒有說明的情況下，1Ghz(意味著2Gbps資料)是一個極為嚴格的規範。因此，AIB Plus指定工作周期校正(DCC)模組。從技術上來說，校正塊不是必須的，但是實際使用中極有可能需要它(圖11)。 圖11　工作周期校正電路說明滿足AIB Plus介面上DDR資料交換的嚴格工作周期規範。 前向時鐘相位調整 同樣，在DDR連接的接收端，前向時鐘可能在發送和接收小晶片之間增加額外的偏差。在這樣的速率下，微小的相移可能引發問題，因此需要為AIB Plus指定延遲鎖相迴路。這也是可選的，但是極有可能需要它來確保在系統在所有情況下都能平穩運行(圖12)。 圖12　延遲鎖相迴路可幫助糾正任何鎖相失真，後者會限制AIB Plus介面上的運行速度。 重定時 在雙倍數據速率下，透過AIB介面輸出資料的ASIC或FPGA難以滿足資料路徑時序的要求。AIB Plus實施具有對I/O模組之前的模組進行重定時的選項。使用者可以靈活定義重定時的工作方式。可以簡單地使用一個或兩個寄存器分解資料路徑，以便更輕鬆在完整的電路上實現時序收斂；也可透過增加FIFO添加時鐘相位補償(圖13)。 圖13　可選的AIB Plus重定時塊可幫助簡化ASIC或FPGA時序收斂 例如英特爾的FPGA應用通常使用相位補償FIFO，即使晶片將相同的參考時鐘用於內核和I/O，這些時鐘的相位差也可能差異巨大或未知。相位補償FIFO確保正確的跨時鐘-相位域，一般來說，AIB並不指定重定時的具體方式，但很可能需要至少一個重定時觸發器。 AIB物理布局 AIB的設計簡化了與小晶片的連接，通道內的訊號在凸塊行中消除。凸塊行的數量保持最低，此外，必須滿足線路長度和路由的要求(圖14)。將AIB訊號分配給微凸塊影響了該平衡，凸塊分配也進行了調整，使凸塊之間的線路在長度上大致相等，最大限度減少中介層引發的訊號偏移。 圖14　55微米微凸塊被交錯安排在每一行中。凸塊被分配以確保線路長度較短且相同。 所有訊號均並列，最大限度降低了介面對凸塊布局的影響。例如，其他任何非AIB訊號都不會將凸塊放置於AIB使用的任何區域內。這也規定了如何使用晶片或小晶片端AIB介面的最小海岸線。當然，產生的總海岸線將取決於每通道的訊號數量和一列中的通道數量(圖15)。 圖15　AIB連接可以通過中介層上的線路實現，也可以使用英特爾EMIB橋接等橋接技術實現。 在正常AIB操作期間，介面兩端沒有差別。但是在啟動期間，兩端中的一端需要控制並跟蹤初始化和校準序列。只有在啟動階段，介面的一端做為主控埠，另一端做為從埠。無論介面是主控埠還是從埠，都將記錄在晶片或小晶片資料表中。主控埠必須連接從埠，從埠必須連接主控埠(圖16)。 圖16　AIB主控埠必須連接AIB從埠；AIB從埠必須連接AIB主控埠。 在某些實例中，可能需要一定的靈活性，以便將介面的一端做為主控埠或從埠。這種介面被稱作雙模介面，如果連接主控埠，可以將其配置為從埠；如果連接從埠，可以將其配置為主控埠。 雖然每列的所有通道都是相同的，但為了方便起見，通道都進行了編號。這些編號對AIB來說沒有任何意義，而且所有通道都可以用於任何用途。不過在某些情況下，如果通道在OSI堆疊中以較高的級別連接，那麼對於特定應用來說，不同的通道之間有著順序和重要性之分。根據小晶片的排列方向，通道可以反向連接。 換句話說，如果有12條通道，那麼在某些情況下，一側的通道0可以連接另一側的通道0，而在另一些情況下，通道0可能連接通道11。大多數情況下，通道0和通道11是相同的，因此這種反向連接沒有任何問題。如果這有關係，那麼在通道順序非常重要的情況下，MAC中可能需要反向連接通道。 冗餘 AIB連接可能涉及多達3,840個I/O，在中介層中以軌跡的形式實現。相對於生產線故障的數量來說，中介層成品率可能很高，但線路眾多，也存在單個故障毀掉整個組裝的風險。99.9%的線路成品率仍然可能是0%的模組成品率。為提高模組成品率，AIB支援兩種類型的冗餘。 I/O參與的主動冗餘。如果發現連接錯誤，所有前往介面中心的訊號將轉移至相鄰微凸塊，利用中間的兩個空閒訊號。這種單線路故障可以按通道逐一排除，以提高成品率。 測試時可以啟動這種冗餘，在模組中保存轉移位置，系統上電時，正確的連接將出現在轉移後的位置。兩個訊號會在最早的上電階段—使用主動冗餘之前被使用。對於這兩個訊號，使用的是被動冗餘。這相當於每個訊號會使用兩個凸塊，如果其中一個連接失敗，另一個連接可保持完整。 AIB與SerDes延遲對比則如表1所示。AIB的延遲相比典型串列器/解串器(SerDes)大幅降低。JESD204C實施要求進行傳輸層映射、64B/66B編碼/解碼，以及串列/解串，因此數位延遲較長。SerDes模擬延遲較長，主要因為需要在單端和差分間轉換，以及進行時鐘資料恢復。 AIB未來發展趨勢 直接射頻類比數位轉換器(ADC)/數位轉換器等超高頻寬應用將繼續推動AIB提高頻寬、減少占用空間和降低能耗。借助精心的I/O設計，資料速率將實現翻倍，達到4Gbps。 隨著高密度封裝技術的不斷改進，產業標準的微間距將大幅縮小，目前是55微米，未來可能縮小至1微米。為了將每位能耗降低至0.5皮焦耳以下，I/O電壓擺幅可降低至0.4V。後代AIB與前代AIB元件之間的相容性至關重要，將成為未來實現AIB改進的重要因素。 總而言之，AIB介面可實現晶片和小晶片之間的新型短程高速連接，可將資料傳輸速率提升高達2Gbps(甚至更高)；支援超過3,000個收發訊號；採用緊湊型晶片布局，以最大限度地降低晶片占用空間；並運用微凸塊技術，最大限度地縮小凸塊間距；精心設計的訊號布局和時序電路有助於保持高速訊號的微小偏移，而冗餘可幫助確保高成品率。 (本文作者為英特爾可程式設計解決方案事業部研究科學家)

高通(Qualcomm)日前於2020年度消費性電子展(CES)上首度推出汽車運算晶片—Snapdragon Ride平台，進一步開拓自駕車市場。平台內包括Snapdragon Ride Safety系統單晶片(SoC)、安全加速器(Snapdragon Ride Safety Accelerator)及自動疊層(Snapdragon Ride Autonomous Stack)。 高通推首款汽車平台整合自動駕駛疊層及安全加速器。 高通技術公司產品管理高級副總裁Nakul Duggal表示，這些解決方案可在功率受限的環境於幾乎各種類型的汽車上運作。該平台具有高度可擴展性、開放性、可訂製且具高度功耗優化的自動駕駛解決方案，滿足從新車評價計畫(NCAP)至L2+高速公路自動駕駛到自駕計程車的系列需求。此平台結合高通Snapdragon Ride自動疊層、汽車製造商或一級供應商的運算法，加速於大眾汽車市場部署高性能自動駕駛。過去幾年來，該公司致力研究及開發新自動駕駛平台及隨附的駕駛疊層，從數據分析中識別挑戰並收集洞見，解決汽車製造商面臨的複雜問題。 新平台旨在透過其高性能、高效能硬體、良好的人工智慧技術，以及開創性的自動駕駛疊層，解決自動駕駛和先進駕駛輔助系統(ADAS)的複雜性，提供全面、高成本效益和高能源效率的系統解決方案；其系統單晶片、加速器和自動駕駛疊層組合支援自動駕駛系統的三個產業領域—用於車輛的L1/L2主動安全先進駕駛輔助系統、L2+便利型先進駕駛輔助系統，以及L4/L5全自動駕駛。 高通新汽車平台開拓自駕車市場。 據悉，基於Snapdragon汽車系統單晶片和加速器系列的Snapdragon Ride平台基於可擴展和模組化的異構高性能多核CPU、高能效人工智慧和電腦視覺引擎與GPU。結合系統單晶片和加速器的平台可根據各市場畫分需要使用，提供良好的熱效率，從用於L1/L2應用的每秒30兆次(TOPS)運算表現，到用於L4/L5駕駛所需的130W以上的700兆次(TOPS)運算表現。 此外，高通的新型特製自動駕駛軟體疊層已整合至Snapdragon Ride中，該模組化和可擴展的解決方案可供汽車OEM和一級供應商使用，以加速其開發和創新。該軟體疊層可為複雜的使用案例提供優化的軟體和應用程式，例如自動導航、似於人類行為的高速公路駕駛，以及選擇模組化選項如感知、在地化、傳感器融合和行為計劃，協助提升日常駕駛的安全性與舒適度。Snapdragon Ride的軟體基礎架構支持共同容納客戶專屬疊層組件與Snapdragon Ride 自動疊層組件。 高通的整合式車用平台提升公司在車聯網、車載資訊娛樂系統、以及車內互聯領域的地位，訂單總值超過70億美元；而新發布的Snapdragon Ride預計將於2020年上半年可提供汽車製造商和一級供應商進行預開發。高通技術公司預計搭載Snapdragon Ride的車輛將在2023年量產。

真無線耳機(TWS)熱潮在這一兩年快速升溫，尤其在AirPods問世後，TWS市場更是蓬勃發展。而為讓藍牙無線耳機能有更好的音訊體驗，藍牙技術聯(SIG)近日宣布推出新一代藍牙音訊技術標準「低功耗音訊LE Audio」，不但強化藍牙音訊效能、新增助聽器支援，還提供全新的音訊分享(Audio Sharing)功能。 藍牙技術聯盟執行長Mark Powell表示，2019年藍牙音訊產品出貨量接近10億件，成為藍牙的最大市場。而藍牙社群持續推動技術和產品的創新，以提供更優質、功能更強大的藍牙音訊產品，LE Audio問世就是一個最好的例子。 據悉，新推出的LE Audio將使用全新高音質、低功耗音訊編解碼器LC3(Low Complexity Communication Codec)，除了可在低傳輸速率下也能維持高音質外，還能讓開發人員具有極大的開發彈性，以便在設計音訊品質、能耗等關鍵產品特性時能針對所需取得更佳平衡。 新推出的LE Audio將帶來更好的音訊體驗。 同時，LE Audio還具備多重串流音訊(Multi-Stream Audio)功能，可提高耳塞式耳機效能。透過多重串流音訊功能，即能在智慧型手機等單一音訊源裝置(Source Device)、單個或多個音訊接收裝置(Sink Device)間，同步進行多重且獨立的音訊串流傳輸；且該標準也以低功耗、高音質和多重串流等功能為基礎提供助聽器支援。 另外，LE Audio還將新增廣播音訊功能，使單一音訊源裝置能向不限數量的音訊接收裝置，播送單個或多個音訊串流。廣播音訊將開啟多樣化的創新契機，藍牙音訊分享能以個人或空間位置為基礎。在個人音訊分享方面，使用者將可與身邊其他人分享藍牙音訊體驗，例如和親友分享智慧型手機裡的音樂；若以空間位置為基礎進行音訊分享，機場、酒吧、健身房、戲院和會議中心等公共場所就能分享藍牙音訊。 簡而言之，隨著TWS需求持快速成長，SIG期望透過新的標準讓消費者能有更佳的使用體驗。未來藍牙音訊即將支援兩種作業模式。最新推出的「LE Audio」將基於低功耗藍牙無線通訊(Bluetooth Low Energy)，以及「Classic Audio」將基於經典藍牙無線通訊(Bluetooth Classic)。LE Audio能夠支援與Classic Audio相同的音訊產品和使用案例開發，同時導入並支援更多全新功能以提升效能，並帶來新的使用場景。

傳統隔離式返馳轉換器架構經常用於60瓦左右的電源供應器(圖1)，利用一次側開關以及調整過匝數比(Turns Ratio)的變壓器，電源供應器的電壓便可轉換成輸出電壓。有關輸出電壓的資訊會透過回饋通道傳送至一次側PWM產生器，讓輸出電壓維持穩定；若輸出電壓過高或過低，可以調整PWM產生器的工作週期。 圖1　運用光耦合器的傳統返馳控制器連接至回饋通道。 多方並行解隔離電壓調節難題 此回饋通道不僅增加成本，更占用電路板空間，同時也決定電路的最大隔離電壓以及變壓器的隔離電壓。當光耦合器老化後，許多屬性都將隨之產生變化，且一般的設計不允許在超過攝氏85度的溫度下運作。除了光耦合器外，還可利用第三個變壓器繞組提供輸出電壓狀態的資訊。藉由這種機制便得以調節輸出電壓。然而，此額外增加的變壓器繞組會使變壓器成本更昂貴，且輸出電壓調節亦不精準。 較理想的替代方案為運用一個元件取代光耦合器及光耦合器的二次側控制模組。例如隔離式誤差放大器為具備此功能的元件，整合iCoupler隔離技術，可藉由電感耦合轉換回饋訊號—意即不須使用光耦合器且跨過電氣隔離。 甩開電壓限制　無分立通道省空間 尚有另一種簡練的解決方案不用分立回饋通道。例如Analog Devices(ADI)Linear系列LT8300無分立回饋通道返馳式轉換器，能自二次側反射回到一次側的電壓，調節PWM產生器工作週期(圖2)。由於不需用到光耦合器或其他回饋電路，不僅節省成本亦省下空間，因此，回饋通道最大隔離電壓造成的限制便無關緊要。只要採用的變壓器針對特定隔離電壓設計，整個電路便能在此最大隔離電壓下運作。 此概念基於邊界模式穩壓機制，在此模式中，二次側電流在每個週期皆會降至零安培。反射回到變壓器一次側繞組的輸出電壓，則可量測並執行一次側的穩壓。 圖2　返馳式控制器無分立回饋通道，但可藉一次側變壓器繞組調節。 另一方面，此類無分立回饋通道的電路是否能用於特定應用，取決於要求的輸出電壓調節精準度。要注意的是，元件規格雖然顯示精準度小於正負1%，但在特定應用中的偏差可能高於1%。 依據以下公式可算出輸出電壓： 溫度校正機制修整輸出電壓 圖2中顯示的Rfb可用於調整輸出電壓。Nps是變壓器的匝數比，Vf是經過二次側返馳式二極體的壓降，通常會與溫度相關。對於像12V或24V這類高輸出電壓，Vf的絕對效應較低。但對於3.3V或更低的輸出電壓，輸出電壓的溫度效應就相當高。一些未採用光耦合器的系列元件則內建溫度校正機制，用於針對不同溫度狀況修正二極體壓降。欲使調節功能正常運行，通常還會要求輸出端達到最小負載。以LT8300而言，約為最大可能負載的0.5%。 返馳式控制器雖然不具分立回饋通道，但可藉一次側變壓器的繞組控制，造就更簡單的設計，且不須使用易出錯的光耦合器。 (本文作者為ADI電源管理應用工程師)

自動駕駛發展熱潮持續升溫，目前全球車廠與Tier 1車電相關業者，無不勠力邁向Level 3以上的自駕等級，而要實現Level 3以上的自駕車，強化車輛感知、分析能力勢在必行，感測元件和處理器的增加也讓自駕車的電源設計更趨複雜，因此，如何簡化自駕車電源設計複雜度，並強化EMI防護，成為一大挑戰。 茂宣企業應用工程經理陳俞阡表示，汽車電子系統設計十分複雜，特別是自動駕駛車輛(或是ADAS)的車輛，因當中結合了許多數位和類比元件。像是自動駕駛除了要搭載中央運算平台，在平台之外還須連接許多閘道器(Gateway)，並搭配許多感測器，如雷達、影像感測器、光達等；同時，還有著許多連網元件以實現車聯網。因有著這麼多樣功能和元件，使得現今的自動駕駛車輛產生大功率需求，且必須強化EMI防護，避免元件間相互干擾，影響到中央運算系統、閘道器等對資料收集的精確度和分析判斷。 茂宣企業應用工程經理陳俞阡。 為此，ADI備有Silent Switcher 2 LT8640S、LT8643S和LT8650S同步降壓穩壓器，具備可將EMI輻射降到最低的Analog Devices第二代Silent Switcher架構，並使用旁路電容器、接地平面、銅柱和其他可將所有快速電流迴路最佳化的元件組合，可在高切換頻率下高效運作。42V/6A穩壓器的靜態電流為2.5 µA，1 MHz下的效率高達96%，可提供快速、乾淨且低過衝的切換邊，即使在高切換頻率下亦能實現高效運作和高降壓率。 陳俞阡進一步指出，隨著節能減碳意識興起，電動車和油電混合車也持續成長，而自動駕駛的電動車和油電混合車在電源設計上，除了有著上述的挑戰外，另一個挑戰便是目前許多車款都採用48V/12V汽車雙電池系統。 換言之，目前採用48V/12V汽車雙電池系統的電動車或油電混合車，車上既有12V的電池，同時也有48V的電池，所以在進行設計時，必須考量到能量要能夠從48V傳輸到12V，反之亦然；而若電池放電，則需要雙向電力傳輸來為電池充電，使得控制器必須能夠非常精確地控制充電電流，避免損壞電池。 基於此一需求，ADI也擁有多相位同步降壓或升壓控制器LTC3871，可在12V和48V電路板網路之間，提供了雙向DC/DC控制和電池充電。其可操作於降壓模式(從48V匯流排至12V匯流排)或升壓模式(從12V至48V)。任一模式可利用一個施加的控制訊號按需求配置。且其多達12個相位，可並聯和異相定時，以將對高電流應用(高達250A)的輸入和輸出濾波要求降至最低。

5G商用將在2020年正式登場，其高頻寬、低延遲和大連結特性預計將帶動更多科技應用與差異化服務，而要實現靈活的創新服務，合理的部署和降低營運成本變得更加重要，為此，鴻海積極推動「Local 5G」方案，並攜手英特爾(Intel)，透過其完善的邊緣運算工具，優化5G和人工智慧(AI)技術，加快產品開發時程。 鴻海科技集團執行副總裁特助王惠民表示，隨著5G時代到來，虛擬化基礎架構需要與邊緣智慧結合，以提供更靈活的創新應用/服務，而要如何降低營運成本以實現合理的部署便成為關鍵。以企業專網為例，企業專網若成功實施，代表將來布建網路的不一定就是電信運營商，而會是企業本身，因此，設備商須提供在價格/成本上都相當具有競爭力的方案，同時這方案還須整合各種5G Networking技術及運行AI應用，以實現各種應用服務。 鴻海科技集團執行副總裁特助王惠民(圖右3)表示，英特爾是鴻海重要的戰略合作夥伴。 要實現這樣高度整合、優化的產品，需要產業共同合作，為此，鴻海攜手英特爾，透過英特爾旗下關鍵技術和平台如OpenNESS、FlexRAN、OpenVINO、DPDK、QAT和FPGA等，共同開發5G、邊緣運算和AI產品技術。 據悉，在英特爾的大力支持下，鴻海第一代基於MEC的專用網路解決方案已有商業化布建和推廣，與英特爾在O-RAN的前傳介面標準的整合亦已完成，預期將可以加速Local 5G的商品化推廣。 另外，鴻海目前也正在開發第二代Local 5G邊緣解決方案，融合了接入系統與邊緣運算，同時也將AI和邊緣工作負載整合到一個平台中，可在以4G/5G無線基礎設施加速促進物聯網推廣的同時，保持合理的部署和營運成本。目前Local 5G邊緣解決方案將先在鴻海集團內部部署並在未來推廣到全球的外部客戶。 英特爾物聯網事業群副總裁Johnathan Ballon指出，5G、AI應用和運算能力的興起，以及物聯網的爆炸式成長正推動著零售、工業、智慧城市、醫療保健等產業的轉型。邊緣數據和應用程序的快速成長推動了分布式計算架構的需求，在這種新的架構中，運算將貼近於數據源或服務點。為了使企業能有效運用5G和AI邊緣運算，業界需要設計出可滿足邊緣運算獨特需求的產品和工具，具開放性且易於使用的軟體工具，更需致力於相關解決方案的開發和布建。 英特爾物聯網事業群副總裁Johnathan Ballon。