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布局高效運算市場 SiFive再發新IP組合
SiFive近日於Linley Fall處理器大會上推出全新高性能IP產品組合,其分別為SiFive U8系列核心IP和經過優化的HBM2E+解決方案,滿足各應用領域(如汽車、人工智慧、物聯網等)等終端運算需求。
SiFive首席執行長Naveed Sherwani表示,全新SiFive U8系列微架構的推出是一個重要的里程碑,可擴展的亂序RISC-V處理器可用於特定領域的應用,滿足汽車、資料中心和邊緣AI等需求。
據悉,新推出的SiFive U8系列核心IP基於RISC-V指令集架構,是一種超純量(Superscalar)設計,具有可擴展的亂序執行通道(Out-of-order Pipeline)以及可配置的選項,供即時或應用處理器使用,滿足用戶對高效能運算產品的訂製需求。
另外,SiFive U8系列提供每瓦特超過1.5倍的面積效率和性能,且擁有可運行Linux作業系統的記憶體管理單元,以支援通用應用處理器設計,以及用於關鍵任務操作的即時模式;並且具有可選的浮點單元、訂製的指令擴展功能和RISC-V向量擴展支援,使其無論是在汽車、AI邊緣或終端應用程式,都可以針對應用案例進行相應的配置和訂製。
至於SiFive HBM2E+ IP,則用於支援運算密集類型的工作負載,包括高性能運算、資料中心和邊緣AI設備中的深度學習處理,不僅易於整合至各式新設備中,並能使用可擴展的介面支援Chiplet設計和性能,進一步優化CPU到記憶體的路徑。
此外,SiFive HMB2E+解決方案已通過先進的7nm技術驗證,可提供高達400Gbps的記憶體頻寬,也就是每個引腳高達3.2Gbps的傳輸速率。與類似容量的DDR類型記憶體相比,HBM的堆疊特性不但占據較小的空間(可實現更小體積)且能達到更低功耗,並且擁有更高拼寬,十分有利於處理密集的深度學習運算。
簡而言之,隨著人工智慧開始往邊緣發展,本地資料處理的效率和速度也須大幅提升,而SiFive新推出的處理器核心與記憶體介面相結合,可滿足各式高運算應用,例如資料中心、汽車系統、工業物聯網(IIoT)、消費性產品等。
SiFive發布全新U8系列IP。
2024年固態光源產業規模將達將323億美元
固態光源(Solid-State Lighting, SSL)不是新技術。實際上,它們自1960年代就已經存在。但是,直到最近25年,才開始出現大規模應用。根據產業研究機構Yole Développement(Yole)估計,整個SSL產業規模將從2018年的204億美元成長到2024年的323億美元,2018~2024年複合成長率為8%。
Yole表示,成長將主要由LED技術推動。但是,LED的產業比重將從2018年的約84%下降到2024年的73%。除了LED之外,其他SSL如智慧手機中的VCSEL則是更具成長動能,智慧手機最多可以整合三個VCSEL模組:帶泛光照明器的3D識別、微型投影機和ToF(Time of Flight)。2017年發表的Apple iPhone X及其光學感測器為VCSEL廠商帶來了新機會。未來,則有如LiDAR或3D感測器之類的新應用,也深具市場成長潛力。
在這種動態的背景下,Yole表示,在未來五年中,LED的營收將繼續在可見光應用上蓬勃發展,其中通用照明將占大多數約45%。汽車照明和直視型顯示器是其他蓬勃發展的LED應用。LED產業很大一部分在不可見光LED市場,UV和IR LED突出了幾種高潛力的應用(即氣體感應和水消毒)。但是這些需求仍在發展中,並且需要一些時間才能實現。
同時,雷射二極體(LD)產業蓬勃發展。邊射型雷射(Edge Emitting Laser, EEL)產業規模將從2018年的25億美元,成長至2024年的51億美元。在智慧手機整合前置3D攝像頭的驅動下,VCSEL可能會在2018年至2024年期間實現5倍的市場營收成長。另外,EEL在同一時期將經歷強勁但穩定的成長,這主要是受光收發器和電信基礎設施發展的推動(約占EEL市場機會的55%~65%)。
英特爾Tremont微架構亮相 實現更高效/低功耗設計
英特爾(Intel)近日發布Tremont微架構,相比英特爾前一代低功耗x86架構,Tremont微架構的每週期指令數(IPC)顯著提升。此一架構專為提升緊密型(Compact)低功耗產品處理能力而設計,而採用該架構的處理器將可協助用戶端設備實現更新穎的外型、物聯網創新應用以及資料中心產品等。
英特爾Tremont首席架構師Stephen Robinson表示,Tremont是該公司迄今為止最先進的低功耗x86架構。該公司在設計時著眼於一系列現代化複雜工作負載,同時兼顧聯網、用戶端、流覽器、電池等因素,以全面高效地提升性能。簡而言之,該產品是一款專為提升緊密型低功耗系列產品處理能力而設計的CPU架構。
高性能架構是晶片擷取和處理資料的基礎,而低功耗解決方案對於實現更小外形設計的創新設備更是重要。為此,新推出的Tremont微架構將同時整合英特爾龐大IP產品組合中的其他技術,以支援新一代產品;同時,借助英特爾Foveros 3D封裝技術,Tremont可在Lakefield中整合更多矽IP,從而加快打造如近微軟雙螢幕筆記型電腦Surface Neo這樣的突破性創新設備。
另外,英特爾Tremont在指令集架構(ISA)、微架構、安全性、電量管理等方面均有所提升。其每週期指令數(相比前一代低功耗x86架構有著顯著提升,因而有望成為開發新一代跨用戶端、物聯網和資料中心領域產品的全新選擇;並且具有獨特的6路前置集群(雙3路集群)亂序執行處理單元,因此可以更高效地為後端提供高輸送量,這對提升性能而言極其重要。
Tremont微架構將可實現更低功耗、更高處理效能。
機器視覺系統層層把關 藥瓶檢測效率一日千里
許多製藥廠商採用自動化方式進行前期生產、後段包裝,以及包裝之後的檢測過程,以減少因人工檢驗而導致效率低落和巨額的人事與管理成本。為了達到品質要求,許多廠商結合機器視覺系統及自動化機台(生產線機器),透過圖形分析、顏色辨識、條碼辨識以及字元檢測,以實現最高品質及最高效益的生產線流程。
近年來,各地製藥廠商紛紛轉型,部署全自動化生產線。其中,液態藥瓶生產製造及檢測過程歷經層層關卡,借助機器視覺系統、總體檢測效率及檢測準確性都較以往的人力大幅提高。針對此需求,有廠商推出USB 3.1彩色工業相機,能夠在高速運轉的生產線上捕捉到每個經過藥瓶的圖像,然後經過後端圖像軟體分析,進行良品與不良品的篩選,同時也可以記錄圖像資料,以便後序可以快速查詢、追溯和檢索品項。
圖像記錄檢測瓶裝藥品 相對位置標準更準確
液態藥品裝瓶後,通常須要經過個檢測環節,來判斷藥液裝瓶是否夠量、瓶口是否有破損、瓶蓋是否壓裝到位,以確保藥量正確、藥瓶封裝完好,以及瓶內的真空度正常。因此在對瓶裝藥液進行檢測前,製藥商通常會先利用圖像感測器紀錄正常瓶口的特徵和藥液的標準位置。當每瓶藥液經過檢測鏡頭前時,相機會捕捉當前被檢測物體的特徵,然後將捕獲的圖像與先前拍攝的樣本圖像進行比對。檢測標準採用相對位置標準,因此不會因瓶子在傳送帶上受到微弱跳動的影響做出錯誤判斷。
USB 3.1工業相機監控/分析/優化製藥流程
USB工業相機現今已被廣泛安裝在機器輸送帶上,代替人眼進行判斷和測量,因為它能夠在高速移動過程中捕獲清晰的圖像,並能快速且準確地進行圖像資料的傳輸和處理。USB 3.1工業相機能在較為惡劣的環境下長時間連續運行,並能保證穩定、可靠的性能和準確的拍攝效率,較過去USB 2.0傳輸更為快速。將USB 3.1工業相機用在製藥過程中時,可以用來監控、分析和優化製藥流程,確保藥品品質,提高生產率。
空藥瓶在運送過程難免會碰撞缺損,為避免瓶內有碎玻璃混進以及之後瓶蓋無法密合,在填裝藥液之前可運用工業相機進行垂直瓶口檢測(圖1),第一步篩選過濾有缺損或破碎瓶口的空藥瓶。為清楚呈現所拍攝之瓶口,業者所推出的USB 3.1相機搭載感光元件,提供高畫素及低噪點圖像品質,可捕捉快速透過產線的每一個藥瓶,拍攝後的圖像則可即時傳送至小電腦,透過電腦自動比對正常樣本圖像,之後小電腦便可下指令至自動化機器,將不符合標準的藥瓶送入廢品區淘汰。
圖1 使用垂直相機進行瓶口瑕疵檢測。
當藥瓶經過自動化機器填充完液體藥品後,便直接封口。一般醫療用藥液會有內塞先封住瓶口,接著再使用機器將外蓋(鋁蓋)內壓密合,以確保瓶內藥液不受污染或變質。先透過彩色工業相機垂直拍攝瓶蓋顏色,獲得的圖像傳輸至電腦,透過事先儲存設定的色彩,進行顏色比對,來辨識所經過的藥瓶是否正確。
接著,在下一個關卡架設側拍相機,取得的圖像經過量測軟體或程式來辨別液位高度,同時上下比對瓶蓋位置,確認是否每個瓶蓋都已密封。在此兩關卡上,不合格的藥瓶則如瓶口檢測後的結果,由小電腦自動下指令至自動化機器,送至廢品區。
而除了藥瓶檢測,許多製藥商會在藥瓶瓶身或瓶蓋上貼上或嵌入標籤號碼、日期或相關的藥品名稱。使用具高效穩健條碼辨識演算法的相機,能迅速地偵測並辨識任何方位的一維與二維條碼;也可設定只掃描特定的條碼圖形及方位;或設定感興趣區域(ROI)加速偵測及解碼效率。製藥廠商只須利用工業相機讀取標籤上或噴塗在包裝上的一維或二維條碼,就可以即時獲得藥品的詳細成分、生產日期等資訊。
機器視覺結合自動化生產提高製藥品質
上述條列機器視覺在藥瓶檢測的部分應用,然而機器視覺用以提高製藥工作的效率和準確度仍需仰賴與自動化製藥生產系統緊密結合,才能達到提高品質,提高效率和降低成本的目標。也由於藥瓶檢測常與自動化機配合使用,端看不同藥廠的需求以及不同廠家自動化機所提供不同的功能,對於機器視覺相關的應用也有不一樣的變化。然而,對於要求高品質和高可靠性的製藥廠商而言,USB 3.1工業相機的設計,在製藥過程中滿足了高速、高解析度、高畫質影像、完整色彩重現及高穩定性等需求。
(本文作者任職於兆鎂新)
克服IIoT資料大漲挑戰 運算/雲端方案各顯神威
資料量暴漲 高效運算方案需求殷切
賽靈思工業、視覺、醫療及科學(ISM)市場經理翁羽翔(圖1)表示,工業物聯網以及醫療物聯網領域的資料呈爆炸性成長,每天產生2.5 Exabytes的資料量,而全球90%的資料在過去兩年中產生。在資料產生如此迅速的情況下,像是隱私、資訊安全性、數據處理的延遲和反應能力、資料管理的成本(傳輸、儲存、處理),以及可靠的網路連結等疑慮也逐漸浮現。
圖1 賽靈思工業、視覺、醫療及科學(ISM)市場經理翁羽翔表示,工業物聯網的資料呈爆炸性成長,發展工業物聯網的業者需要一套全方位的解決方案。
簡單來說,在工業物聯網、智慧製造等應用場景當中,雲端越來越無法負荷需要大量且即時的傳輸與運算需求,加上並非所有的環境都有強大的網路連結,雲端運算的效益在這樣的情況之下將會大打折扣。
因此,邊緣運算便應運而生,以補足雲端運算的缺口,降低資料傳輸、儲存與處理的成本。另外,當企業獲得的資料越來越多,隱私問題也隨之受到更多關注,而這與資料安全性密不可分。資料的安全與否可能隨著時間而變化,即使現在是安全的,但隨著運算能力的增長和駭客技術的精進,安全性也會隨之減弱。
也因此,發展工業物聯網的業者需要一套全方位的解決方案。為此,賽靈思旗下的Zynq SoC產品系列提供完整的解決方案堆疊,透過提供安全的連接、控制、線路、軟體與AI,輔以產業生態系中廣泛的專業技術來協助客戶開發所需的產品與應用;且該產品還提供一個共通的嵌入式平台,具備FPGA的可編程性且能同時支援IT與OT的需求,在設計時就將安全性納入考量。
另外,賽靈思也針對工業電腦提供加速解決方案「Alveo加速器卡」,其具備低延遲優勢,能優化所有作業負載並適應不斷變化的演算法,可輕鬆應用於雲端與在地(On-premise)部署,適用於機器人運動規劃、資料庫卸載、動態錄影與影片分析、基因體分析等應用。
同時,賽靈思也整合雲端框架,提供雲端與邊緣協作的AI平台。其中包含整合AWS Greengrass框架並透過鎖定更強大的嵌入式設備,將應用從雲端移到邊緣以提供低延遲、低功耗但高效能的邊緣AI。
翁羽翔指出,隱私、資料安全、資料管理和運算效率是ISM領域普遍考量的問題。隨著物聯網時代的到來,企業若能妥善運用資料將為他們帶來許多優勢,也能大幅提升營運效益。為此,該公司在工業領域的戰略核心,便是協助客戶有效地運用資料,實現更精準的診斷、決策結果。因此,該公司運用邊緣AI針對客戶的問題痛點提供運算資源,除了能夠降低功耗、提升效能與效率外,在沒有網路連線的情況下也依然能正常運作;並兼顧軟硬體升級,透過靈活應變的解決方案協助工廠延長其資產的壽命,進而提高投資報酬率。未來該公司也將持續致力於提供客戶高效能、高穩定度、低延遲、低功耗並兼具安全性的解決方案。
確保資訊保密 私有雲方案需求增
另一方面,因應工業物聯網衍生而來的資訊處理、保密需求,研華科技則是以旗下「WISE-STACK解決方案」應戰。研華科技工業物聯網事業群副總經理蔡奇男(圖2左)表示,近期發現產業客戶對於保護自身的產業專屬知識(Domain Knowledge)或是隱私需求大幅提升,因而提出能夠做到資料保密的完全私有雲環境的WISE-STACK解決方案,亦即將整套研華WISE-PaaS物聯網雲平台搬到私有雲環境中,讓客戶在享受公有雲服務的同時,也能擁有私有雲的保密,協助客戶輕易進行在地部屬。
圖2 研華科技工業物聯網事業群副總經理蔡奇男(左)表示,客戶愈來愈重視自身產業專屬知識(Domain Knowledge)、隱私的保護,因此對私有雲方案需求明顯增加。
WISE-STACK是研華科技旗下的私有雲解決方案,其為高整合度的系統,可提供完整的雲端體驗和開發工具,具備端到端的安全功能,確保客戶數據和AI模型的安全性與隱私;且該產品經過嚴格的設計和測試,可滿足需彈性擴張、高數據吞吐量的AIoT應用。該產品還可無縫整合所有WISE-PaaS服務,使工廠、製造業者等可更輕鬆的實現工業物聯網規劃。
然而,隨著數據量與日俱增,除了增加邊緣強化方案之外,落實「資料分流」也是確保數據隱私的一項重點。
銳鼎科技黃茹鈺總經理指出,為落實數據保護,未來業者須朝「資訊分流」發展,也因此,混合雲可說是必然趨勢。如同前面所說,通常業者須保密的資料多是自身的產業專屬知識,像是客戶資料、製程機密參數等,這些數據是拓展生意版圖的重要命脈,可存於私有雲之中;而至於訂單時程、機台運作狀況等資訊,則是可上傳至公有雲,不僅能讓合作夥伴或是客戶清楚了解目前的運作狀況,也有助於決策判斷。
蔡奇男則進一步說明,目前工業領域的業者、製造業者等近來對於私有雲的需求明顯增加,不過隨著數據傳輸需求日益增加,未來業者勢將朝公私有雲混合(也就是混合雲)的方面發展。如上所述,目前業者需要私有雲的原因在於確保隱私、保護自有的行業專屬知識,但是當企業發展到一定規模的時候(中大型企業),其數據開始須和外部合作夥伴進行整合或連結,以發展更多服務時(如遠程診斷或設備維運),就必須將資料上傳至公有雲。換言之,未來趨勢將以混合雲為主,因此研華不僅擁有WISE-STACK解決方案,同時還具備WISE-PaaS架構可支援混合雲應用。
因應未來工業物聯網發展,蔡奇男表示,行業專家的系統整合商(Domain-focused Solution Integrators, DFSI)是協助產業躍向物聯網下一階段極為關鍵的要素之一,更是工業物聯網市場中價值貢獻度最高的一環;他們不僅能協助終端客戶建置、維運系統,更得熟悉如手工具、工具機、廢水處理等各專業領域需求。因此,該公司近幾年不僅加強與行業專家系統整合商的密切合作,更以少量投資方式,積極育成行業專家系統整合商。
總結來說,隨著工業物聯網加速發展,資料呈現爆炸性的成長,也因而衍生運算、隱私等難題。為此,半導體業者和工業電腦也加快布局腳步,透過全面、完整的軟硬體解決方案,以克服上述挑戰。
台積/格芯訴訟戰爭閃電落幕 雙方專利將交互授權
格芯(GlobalFoundries)和台積電(TSMC)宣布撤銷雙方之間及其客戶的訴訟。兩家公司已經達成全球專利交互授權協議,隨著雙方不斷在半導體研發上有龐大的投資,故範圍涵蓋雙方全球現有及未來十年內申請的半導體專利。
格芯在2019年8月時在美國和德國提起了多個法律訴訟,指控台積電所使用的半導體製造技術侵犯16項格芯專利。這些訴訟分別向美國國際貿易委員會(ITC)、美國聯邦法院德拉瓦分院和德州西區分院以及德國杜塞爾多夫地區法院和曼海姆地區法院提交。
在提起法律訴訟的同時,格芯還申請了法院禁制令,以阻止總部位於台灣、在半導體生產領域處於壟斷地位的台積電使用侵權技術生產的產品進口至美國與德國。這些法律訴訟要求格芯指名台積電的主要客戶以及下游電子公司,後者在大多數情況下才會包含了台積電侵權技術產品的實際進口。格芯還基於台積電使用格芯專有技術而產生的數百億美元的銷售額而向台積電提出了巨額的損害賠償請求。
而在格芯提出訴訟不久後,台積電也隨即做出反擊,於2019年9月在美國、德國及新加坡三地對格芯提出多項法律訴訟,控告格芯侵犯台積公司40奈米、28奈米、22奈米、14奈米以及12奈米等製程之25項專利。台積公司在此訴訟之中要求法院核發禁制令,禁止格羅方德生產及銷售侵權之半導體產品,亦對非法使用台積公司半導體專利技術與銷售侵權產品之格羅方德尋求實質性的損害賠償。
訴訟中的25項台積公司專利涉及多種技術,包括FinFET設計、淺溝槽隔離技術、雙重曝光方法、先進密封環及閘極結構、以及創新的接觸蝕刻停止層設計,這些特定技術涵蓋了成熟及先進半導體製程技術的核心功能。
然而,就在雙方交鋒不久後,這場專利戰爭就在近日閃電落幕。雙方宣布撤銷雙方之間及其客戶的訴訟,且已達成全球專利交互授權協議,範圍涵蓋雙方全球現有及未來十年內申請的半導體專利;同時,該協議也保證格芯和台積電有營運自由,而雙方的客戶也確保可繼續獲得完整技術和服務支援。
台積電與格芯訴訟戰閃電和解。
台積電副總經理暨法務長方淑華表示,半導體產業的競爭一直以來都相當激烈,驅使業者追求技術創新,此次決議是相當正面的發展,使我們持續致力於滿足客戶的技術需求,維持創新活力,並使整個半導體產業更加蓬勃昌盛。
格羅方德執行長Thomas Caulfield則指出,此項協議認可了雙方智慧財產的實力,使兩家公司能夠聚焦於創新,並為雙方各自的全球客戶提供更好的服務。同時,該協議也確保了格羅方德持續成長的能力。
台積電和格芯透過全球專利交互授權全面解決雙方爭訟
台灣積體電路製造股份有限公司(TSMC)與格芯(GlobalFoundries)今(29)日宣布撤銷雙方之間及與其客戶相關的所有法律訴訟。隨著台積公司和格芯持續大幅投資半導體研究與開發,兩家公司已就其現有及未來十年將申請之半導體技術專利達成全球專利交互授權協議。
此項協議將確保台積公司及格芯的營運不受限制,雙方客戶並可持續獲得兩家公司各自完整的技術及服務。
格芯執行長Thomas Caulfield表示,很高興能夠很快地和台積電達成協議,此項協議認可了雙方智慧財產的實力,使兩家公司能夠聚焦於創新,並為雙方各自的全球客戶提供更好的服務。同時,該協議也確保了格芯持續成長的能力,對於身為全球經濟核心的半導體業而言,也有利整個產業的成功發展。
台積公司副總經理暨法務長方淑華表示,半導體產業的競爭一直以來都相當激烈,驅使業者追求技術創新,以豐富全球數百萬人的生活。台積公司已投入數百億美元資金進行技術創新,以達今日的領導地位。此項協議是相當樂見的正面發展,使我們持續致力於滿足客戶的技術需求,維持創新活力,並使整個半導體產業更加蓬勃昌盛。
加快自駕腳步 現代開發全新智慧巡航控制技術
布局Level 3以上自駕車,現代汽車集團(Hyundai Motor Group)日前宣布研發首個基於機器學習的智慧定速巡航控制系統(SCC-ML),該技術會將駕駛人的行為模式納入其自動駕駛行為中,進而為駕駛人創造自定義的體驗。
現代汽車集團副總裁Woongjun Jang表示,新的SCC-ML技術改進了先前ADAS技術的智慧性,並大幅提高了半自主功能的實用性,現代汽車集團將繼續致力於創新AI技術的開發工作,以引領自動駕駛發展。
智慧巡航控制(SCC)為ADAS提供了基本的自動駕駛功能和核心技術,也就是當以駕駛員選擇的速度行駛時,可與前方車輛保持距離;而新研發的SCC-ML技術將AI和SCC結合到一個系統中,該系統可自行學習駕駛員的模式和習慣,透過機器學習,智慧巡航控制系統能以與駕駛人相同的模式自主駕駛。
另一方面,除了研發新一代智慧巡航控制系統外,現代也宣布與零件大廠Aptiv合作,投入16億美元資金創建合資企業,搶攻自駕車市場版圖。雙方共同聲明指出,此合資公司將推動SAE 4級和5級自動駕駛技術的設計、開發和商業化;該合資企業將於2020年開始測試完全無人駕駛系統(SAE 5級),並於2022年開始為機器人自動化廠商、車隊營運商和汽車製造商提供自動駕駛平台。同時,該合資公司將以韓國作為關鍵技術中心、汽車改裝基地和自動駕駛行動服務平台的試驗場域。
現代積極布局自動駕駛市場。
2019~2023年5G基地台CAGR高達61.8%
2019為5G商用元年,在美國、韓國、英國、中國大陸等國家陸續搶先啟動服務,初期將帶動第一波5G基地台、網路設備、手機及無線射頻前端等零組件市場商機。工研院產科國際所經理蘇明勇觀察,5G發展初期面臨訊號覆蓋範圍小、訊號切換不穩定、消費者體驗不佳、產品散熱處理及高頻毫米波容易被干擾等問題,如何解決成為取得市場先機必須面對的重要課題。
2019年全球5G基地台市場規模估計約22億美元,2023年將進一步成長至150億美元,年複合成長率為61.8%,5G成為全球基地台主要成長動力。工研院產科國際所認為,2019年起,各國政府陸續發放5G頻譜執照、加上5G產業鏈逐步成熟,促使各國電信業者、企業投入5G網路建置。截至2019年8月,全球32個國家中的56個電信業者已推出5G商用服務,其中推出的5G服務又以大頻寬應用為主,如高畫質影音視頻、線上遊戲、高畫質視訊通話、360度影音傳輸等。
根據Gartner報告,5G基地台在美國、南韓、英國、義大利、西班牙、日本、中國大陸等電信業者投入5G網路建置帶動下,2019年5G基地台占整體基地台市場比重將提升至8.5%;預估在更多國家發放5G頻譜帶動電信業者投入5G網路建置下,加上5G基地台建置數量是4G的1.5倍以上,預估2023年5G基地台占比(54.6%)將超過4G基地台,成為全球基地台主要成長動力。
5G手機成長動能佳 高成本恐成絆腳石
5G開台商轉風風火火,根據GSA統計,2019年全球已有296個電信業者投入5G網路建置,其中56個電信業者已經推出5G商用服務;工研院產科國際所日前舉辦「2020產業發展趨勢研討會」,會中提到截至2019年9月,市場已推出129款5G終端,包括41款5G手機、37款5G CPE/Hotspot、28款5G模組等,以最重要的5G手機為例,2020將有更多機種問世,進一步刺激5G手機的出貨量,但5G手機由於規格全面提升,關鍵零組件的成本居高不下,可能變成市場推展的一大阻力。
Samsung Galaxy S10 5G是最早上市的5G手機之一
智慧手機發展進入成熟階段,創新動能逐漸疲軟,2019年智慧手機市場受到美中貿易戰延燒及華為禁售令影響,工研院產科國際所產業分析師呂珮如表示,預期全球智慧手機出貨量約14.9億支,年成長下滑1.6%。全球智慧手機供應鏈面臨生產及銷售管理的風險,產品消費買氣受影響。另一方面,5G智慧手機動能較年初預期更樂觀,預期2019年5G智慧型手機比重上修至0.6%(原預估為0.2%),全年出貨量可達930萬支,主要購機動能湧現於南韓之特定市場。
5G通訊升級不僅顯現在行動電信與應用服務上,對智慧手機硬體也帶來改變,包含處理通訊訊號的基頻晶片、射頻前端、天線等零組件,以及在考量抗高頻傳輸損耗、降低電磁屏蔽、散熱等議題,衍生對印刷電路軟板的材質要求、對手機機殼材質的挑選限制及散熱技術的精進,種種都將隨5G導入迎來產業鏈關鍵元件的新變革,同時也將刺激新一波的零件商機。
而從目前市面上的5G手機來觀察,大部分都是各廠商的旗艦機種,許多機種產品售價超過千元美金,以平均單價而言,呂珮如指出,2019年5G手機約687美元,2020~2021年還維持在675與638美元的高檔,超過新台幣2萬元,隨著出貨量提升,2022年可望降低到534美元,2023年會進一步降低到482美元的水準。由於大部分關鍵零組件成本提升,造成5G手機單價高不可攀,是否影響接下來幾年的市場推廣,值得持續關注。
深入觀察關鍵零組件的成本,呂珮如提到,4G高階手機的射頻模組成本約19.3美元,5G的射頻模組成本約34.4美元,成本提升80%左右,尤其是濾波器從SAW濾波器換成成本較高的BAW濾波器;基頻晶片部分,5G解決方案約150美元,相較之下目前的4G解決方案都不到100美元,也有50%~100%的價差;5G手機天線數量也會大幅提升,從4G手機的4~6根增加到6~10根,同樣墊高成本;另外,5G手機散熱問題更加嚴重,散熱模組的成本將從3~5美元,增加到8~10美元。
展望未來三年,全球智慧手機市場可望因5G新機帶動出貨2~3%之年成長,而5G智慧手機預期在2020年有明顯拉貨,一則預期來自全球5G頻譜資源配置大致底定,二則從上游晶片端來看,主要手機晶片業者規劃5G SoC量產期落於2020上半年。因此,預估2020年將藉由品牌商5G新機以及電信商5G購機服務的補貼方案,可望帶來智慧手機的新動能。同時零組件與品牌業者也將持續致力5G手機成本的降低,以吸引消費者青睞。












