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運算型儲存超前部署 Arm Cortex-R82即時處理器就位
物聯網(IoT)、人工智慧(AI)與5G等應用持續發展,帶動網路資料量大幅增加,其中物聯網數據量預計在2025年將超過79ZB。針對海量資料的產生,應用趨勢希望能在越接近數據生成的位置處越好,原因是安全性、延遲性與能源效率都能提升。運算型儲存(Computational Storage)已經崛起,成為數據儲存拼圖關鍵的一部份,Arm宣布推出Cortex-R82,為第一個64位元、具備Linux作業系統能力的Cortex-R處理器,可加速次世代企業與運算型儲存解決方案的發展與部署。
運算型儲存(Computational Storage)較傳統運算模式簡化,且更有效益
根據統計85%的硬碟控制器與固態硬碟控制器都是以Arm為基礎架構,讓處理更靠近數據,需要更高的效能。Arm儲存方案資深經理黃晏祥表示,依據作業負載的不同,Arm Cortex-R82與之前世代的Cortex-R8相比,最高可以提供兩倍的效能提升,能讓儲存應用以較低的延遲,運行如機器學習等作業負載,並可選用Arm Neon技術提供額外的加速。Cortex-R82本身為64位元架構,最高可以存取1TB的DRAM,供儲存應用進行數據處理。
儲存控制器傳統上運行裸機/RTOS作業負載以儲存及存取數據;不過,Cortex-R82選用的記憶體管理單元(MMU),可讓頻繁的作業系統在儲存控制器上直接運行。黃晏祥指出,在儲存數據的位置直接進行處理,可為物聯網、機器學習與終端運算等應用,創造更多機會。以數據庫加速加速為例,因為減少大型檔案的移動,安全性與隱私得以提升,數據可以有效率地轉檔或編碼以利串流進行影像處理,並且在必要情況下採用不同的位元率與解析度。
Arm Cortex-R82處理器支援最多八核的彈性架構
隨著儲存市場演化,合作夥伴最大的需求之一就是彈性。黃晏祥說明,Cortex-R82處理器支援最多八核的彈性架構,並可依據外部軟體需求,調整在儲存控制器上運行的作業負載類型。例如,停車場會固定使用視訊監控來辨識車牌資訊,以供後續收費使用。停車場白天會搜集車輛的車牌數據,用多核來進行密集儲存。到了晚上,這些核心會用來處理收費的數據,並依需求進行調整以執行數據分析與機器學習。由於儲存控制器為了應對不同的市場,且功能變得越來越多元,Cortex-R82的彈性架構,同時降低成本並縮短上市時間。
Arm Cortex-R82可依據外部軟體需求,調整在儲存控制器上運行的作業負載類型
為了開發這些未來使用場景所需的系統單晶片,Arm的合作夥伴要能取用簡便且合乎成本效應的技術。Arm為合作夥伴研究可以降低複雜性與成本的方法,Cortex-R82利用Arm Linux與伺服器生態系,為開發人員帶來全新的軟體工具與技術,例如Docker與Kubernetes,以在儲存應用上提供加速的實作方法。同時,Cortex-R82也利用Arm在安全方面的基礎,並相容Arm TrustZone,確保儲存控制器韌體可以與Linux或其它的即時工作量間隔開來。
半導體大廠下半年營運展望好壞不一
根據IC Insight彙整的資料顯示,2020年下半全球各大半導體廠的營運展望,將呈現非常分歧的現象,也使得未來半導體產業的景氣預估變得更為困難。整體來說,在2020年上半,絕大多數半導體廠的營收,都受到COVID-19疫情與美中貿易衝突的影響。而隨著疫情逐漸受到控制,下半年的營運狀況將陸續恢復正常。
以台積電為例,作為全球最大的晶圓代工廠,以及7/5奈米應用處理器最重要的製造商,台積電2020年下半的營運展望相對樂觀,預期全年營收最高點將出現在第三季,達113.5億美元,並在第四季小幅下滑至110億美元。與2019年相比,台積電2020年的全年營收可望成長24%,表現遠優於其他半導體同業。
意法半導體(ST)對2020下半年的營運展望也相對樂觀,預期下半年的業績表現將比上半年成長19%,全年營收則會比2019年小幅減少1%。
但並非每家廠商都對下半年營運抱持樂觀態度。由於疫情明顯拉抬了企業、消費者對個人電腦、伺服器的需求,加上相關OEM廠為準備安全庫存,提前拉貨的跡象十分明顯,使得英特爾(Intel)在2020年上半的表現異常亮眼,前兩季的單季營收都保持在195億美元左右。但到了下半年,由於客戶的庫存水位相對較高,採購的動能應該會有所減緩,使得英特爾對下半年的展望相對保守。
Silicon Labs物聯網安全技術通過PSA Certified/ioXt聯盟認證
芯科科技(Silicon Labs)日前宣布保護物聯網 (IoT) 裝置之尖端硬體和軟體技術已獲得PSA Certified和ioXt聯盟 (ioXt Alliance) 的第三方IoT安全認證。9月9日將推出的Silicon Labs新型EFR32MG21B 多協議無線SoC中,即包含獲得PSA Certified 2級認證的Secure Vault 。EFR32MG21B是首款獲得PSA Certified 2級認證的射頻IC。該認證是基於Arm共同創建的全面性保證框架,有助於IoT安全的標準化,解決安全障礙,以利產品上市。
任何使用Silicon Labs xG22和xG21B的裝置製造商都可利用Silicon Labs ioXt的認證,大幅減少ioXt裝置級別的認證時間和精力
Arm首席系統架構師暨研究員Andy Rose表示,從微型低功耗感測器到高性能IoT裝置,晶片都必須內建安全機置以確保穩固的安全基礎。 Silicon Labs深知此一重要性,因而為大規模部署的物聯網市場提供安全可靠的SoC,強化可擴充軟體之攻擊防護,並藉由PSA Certified 2級認證之取得,確保客戶獲得可靠的保護。
Silicon Labs資深副總裁暨物聯網產品事業部總經理Matt Johnson認為,由於威脅不斷演進,要求對IoT產品開發人員隨之進化將會帶來挑戰 ,尤其是在低成本,資源受限的IoT產品上。在互聯互通的世界中保護物聯網產品是必要的手段,因為客戶數據和基於雲端的商業模式逐漸成為駭客攻擊且代價高昂的目標,而對物聯網安全要求也迅速成為法律要件。
Silicon Labs的 xG22 Thunderboard和EFR32MG21B開發套件也獲得ioXt聯盟的 SmartCert安全認證,該聯盟被公認為IoT安全的全球標準。因為ioXt聯盟允許證書的繼承使用,因此任何使用Silicon Labs xG22和xG21B的裝置製造商都可利用Silicon Labs...
3D感測搭上5G 2021年VCSEL總產值挑戰18億美元
根據TrendForce旗下光電研究處表示,2020年初原預估將有10款以上高階機種可能搭載3D感測方案,有望帶動3D 感測用VCSEL(3D感測模組中的發射器元件)總產值至14.04億美元。然新冠肺炎疫情重挫全球手機出貨表現,加上近年印度消費市場拉升中低階手機的需求量,進而減緩手機品牌廠推動高階機種導入3D感測方案的速度。推估2020年行動裝置 (手機與平板電腦) 搭載3D 感測用VCSEL總產值將下修至12.07億美元,年成長12%。
TrendForce分析師吳盈潔表示,目前3D感測為手機品牌廠旗艦機在規格競賽中的重要指標,主要應用於後鏡頭,功能包含測距、圖片虛化效果、3D物體識別、空間建模與擴增實境,未來將進一步搭配5G傳輸功能,成為高階機種的標準配備,預計2021年3D 感測用VCSEL總產值將上看18.42億美元,年成長達53%。
目前3D感測主要供應商為ams、Finisar、OSRAM、II-VI、Lumentum、SONY、全新、光寶、宏捷科、穩懋等。目前應用於消費性電子產品市場的3D感測方案,包含結構光、飛時測距(ToF)、主動雙目視覺等功能,其中飛時測距(ToF)使用範圍廣泛,且具有反應速度快、識別範圍大等優勢。
目前蘋果(Apple)與三星(Samsung)已分別在iPhone、iPad Pro等產品,以及S20+、S20 Ultra 5G等機型採用飛時測距功能,直接式飛時測距更具備省電的優勢,未來若結合5G傳輸,以擴增實境搭配手勢控制,將進一步強化互動式體驗效果。另外,3D感測方案也可透過擴增實境進行室內陳設,或作為房屋改建、空間增建的設計基礎;甚至進一步與遊戲整合,預期將有機會透過異業合作帶來另一波商機。
群聯電子發表高容量QLC SSD儲存方案
快閃記憶體控制晶片及儲存解決方案廠商群聯電子日前宣布推出採用群聯S12DC控制晶片的大容量15.36TB企業級QLC SSD儲存解決方案。相較於傳統機械式硬碟(HDD),群聯的S12DC QLC SSD儲存方案能針對讀取密集儲存應用(Read Intensive Storage Applications)提供更高的效能、更低的功率消耗,以及提高的伺服器機架儲存安裝密度,協助全球的企業伺服器客戶。
S12DC QLC SSD符合2.5”(7mm) 的標準外形尺寸(15.36 TB),佔用的實體空間約是3.5”傳統機械硬碟HDD的1/8
TRENDFOCUS SSD研究副總裁Don Jeanette表示,自2020年起,QLC SSD在資料中心市場的採用率將持續攀升。而QLC NAND的每單位4位元特性(4 bits/cell),將有效地降低SSD儲存單位成本,並為這些讀取密集型應用客戶提供更多長期價值。此外,TRENDFOCUS也預估企業級SSD市場將維持每年1000萬顆的市場規模,而尋求高容量與低成本SATA SSD儲存產品的企業伺服器及資料中心客戶,高容量的企業級QLC SSD產品將是良好的選擇。
群聯董事長潘健成進一步補充,群聯為客戶提供能客製化且技術領先的儲存方案。此次發佈的企業級S12DC 15.36TB QLC SSD解決方案,不僅是目前市場上高容量的企業級 QLC SATA SSD,更重要的是,群聯能為全球企業級SSD客戶提供完整的客製化服務,以滿足各種不同客戶的應用系統,進而提供最佳的效能優化以及產品差異性。長期以來,全球客戶對於群聯所能提供的完整客製化服務,均表示高度的肯定與黏著度。
蔡司發表影像重建新工具 半導體封裝失效分析更省力
當晶片封裝出現瑕疵,導致故障發生時,X光顯微鏡(XMR)與X光3D斷層掃描是用來執行非破壞性失效分析(FA)作業的常用工具。為取得更清晰的影像,X光顯微鏡或斷層掃描設備對待測物進行掃描時,還需搭配影像重建軟體工具一併使用,因此,影像重建工具的好壞,對晶片封裝FA作業來說也十分關鍵。由於X光顯微鏡正在從2D轉向3D,現有的Feldkamp-Davis-Kress(FDK)濾波反投影演算法在重建3D影像時,遇到許多挑戰,因此蔡司(Zeiss)近期發表了搭配其Xradia Versa系列3D X光顯微鏡及Xradia Context 3D X光微電腦斷層掃描技術(microCT)系統使用的新一代影像重建工具。
蔡司此次發表的一先進重構工具包含一個工作站及兩個模組,分別是用於疊代重構的蔡司OptiRecon,以及首款市售用於顯微鏡應用的深度學習重構技術蔡司DeepRecon。利用該公司內部的演算法與獨特的工作流程,結合高效能工作站,新的影像重建工具大幅改善3D成像重構的輸出率與成像品質。
3D XRM已成為業界執行封裝FA所使用的標準技術,因為3D XRM可以讓2D X光投影成像看不到的缺陷視覺化。在封裝FA中,快速取得結果與高FA成功率相當重要。因此,縮短成像所需時間同時維持成像品質,具有高度的價值。目前業界普遍使用FDK濾波反投影演算法,透過對樣本進行旋轉,取得不同角度的2D投影成像,重建成3D影像檔案。但為了提升輸出率,當成像曝光時間或拍攝投影次數減少時,FDK技術往往會導致成像品質劣化。
全新的蔡司先進重構工具模組提供OptiRecon與 DeepRecon兩種全新先進的重建引擎,可以帶來更快的掃描速度,同時保持或甚至提升成像品質,並為半導體先進封裝的失效與架構分析,達到更佳的對比雜訊比(contrast-to-noise ratios)。除了電子與半導體封裝外,先進重構工具模組也可以運用在其他應用上,包括材料研究、生命科學與先進電池開發。
OptiRecon適用於各種半導體封裝,同時也適合研發應用以及FA。其使用一種稱為疊代重構的流程,透過多次疊代來計算真實與模型化投影間的差異,直到達成收斂為止。與FDK相比,OptiRecon使用數量遠遠更少的投影與更短的獲取時間,即可達成最佳的掃描狀態。對於半導體封裝,當它產出相同或更佳的成像品質,掃描速度最高快達兩倍。如此高的生產力可以帶來許多好處,包含可以擴大感興趣的區域、可於單一輪班班次內完成分析工作,並且可以減少樣本的輻射劑量。在與FDK相似的輸出率水準下,OptiRecon可以提供更佳的成像品質,達到更佳的對比雜訊比、更簡易的缺陷視覺化,並減輕分析人員的眼睛疲勞。OptiRecon包含用於優化重構參數的簡易使用介面,以及可達成快速與高效重構的先進高效能離線工作站。
與標準的FDK重構相比,蔡司OptiRecon透過疊代重構,可在相同的掃描時間內提高成像品質,或是在產出相同或更佳的成像品質時,掃描速度最高快達兩倍。此圖顯示標準FDK與OptiRecon成像重構在2.5D封裝下的比較。
DeepRecon模組透過客製化訓練神經網路,為因樣本相同或類似而需要重複進行分析的FA與架構分析應用,提供更高的輸出率與更高的成功率。蔡司為特定的樣本類別提供優化的客製化神經網路,以滿足客戶的需求。與FDK相比,DeepRecon針對指定的樣本類別,在類似或更佳的成像品質情況下,掃描速度最高快達四倍,而若使用相同的掃描時間,則可以產出更好的低雜訊成像品質。將想要使用的DeepRecon網路模型套用至工作流程相當簡單,工具操作人員只需從下拉式選單中,選擇其中一項由蔡司開發的網路模型即可。
蔡司DeepRecon透過客製化訓練神經網路,為需要重複進行分析的FA與架構分析應用,提供更高的輸出率與成功率。與FDK相比,DeepRecon針對指定的樣本類別,在類似或更佳的成像品質情況下,掃描速度最高快達四倍,而若使用相同的掃描時間,則可以產出更好的低雜訊成像品質。此圖顯示標準FDK與DeepRecon成像重構在2.5D封裝下的比較。
蔡司製程控制解決方案負責人Stefan Preuss表示,自2019年推出以來,蔡司Xradia 600系列Versa憑藉其為封裝失效分析提供卓越的解析度、成像品質與輸出率,在電子業與半導體封裝產業都取得強勁的動能。由於我們的客戶在先進封裝失效分析領域持續面臨新的挑戰,因此,蔡司也不斷進行創新,為產品帶來更多新功能與更高效能。內含OptiRecon與DeepRecon模組的先進重建工具模組可大幅提升輸出率與成像品質,並協助客戶縮短取得結果所需的時間,同時達成更勝於以往的封裝良率。
獲美國FAA認可 亞馬遜無人機貨運更近一步
亞馬遜(Amazon)已獲得美國聯邦航空總署(FAA)認證,獲准使用無人機運送包裹,此舉將大幅所短物流時間至30分鐘以下。FAA日前表示,已向亞馬遜的Prime Air無人機頒發航運Part 135證書(Part 135 air carrier certificate)。然而亞馬遜尚未公布實際啟用無人機送貨的時間,只表示FAA認證為無人機物流技術的重要進展,並將繼續測試此技術。
亞馬遜的Prime Air無人機頒發航運Part 135證書 (圖片來源:Amazon)
亞馬遜表示,需要向代理商提出無人機物流的安全證明。Prime Air副總裁David Carbon表示,FAA的認證表示航空單位認可亞馬遜無人機物流的技術及安全性,團隊將繼續整合無人機技術,並與FAA及相關監管單位合作,以朝向30分鐘內到貨的目標邁進。
2020年在拉斯維加斯的會議上,亞馬遜公開了一個全電動的六角型無人機,最多可以運送5磅(約2.27公斤)的貨物。該無人機具備空間感知技術,可以避免碰撞障礙物。
亞馬遜已在許多地區提供當日到貨的服務,但是縮短物流時間仍是其CEO貝佐斯重要的目標。2013年,貝佐斯曾在採訪中提出無人機將在五年內普及。七年後的現在,亞馬遜僅是第三家取得航運Part 135認證的公司,而前兩家也尚未廣泛使用無人機送貨。
雖然如此,FAA仍持續投資無人機技術,日前美國聯邦運輸部長趙小蘭表示,聯邦運輸將捐款750萬美元給大學,用以研究無人機如何安全地在國家的領空內飛行。
蔚華科攜手矽基分子開發新冠病毒快篩晶片
半導體測試解決方案廠商蔚華科技與矽基分子電測科技,日前共同宣布即將推出新冠病毒快速檢測晶片系統,以矽基開發的生物晶片,搭配蔚華科技客製檢測儀器,只要三分鐘即可判讀結果,即使感染初期或是無症狀患者,皆能取得準確的檢驗結果。此快篩系統即將與高雄榮總正式合作測試,預計於年底前完成驗證並量產,明年計畫再推出可同步篩檢流感及新冠病毒之檢測套組,有助流感與新冠肺炎之檢測分類。
新冠病毒快速檢測晶片系統,檢測結果僅需3分鐘
蔚華科技董事長陳有諒表示,雖然業界及學界持續投入相關技術研究,但生醫晶片在量產及應用一直未見重大突破,台灣半導體業向來具有晶片設計及製造能力的優勢,新冠病毒快速檢測晶片系統問世即是台灣在生醫及半導體跨領域整合的成功。
矽基分子執行長褚家容說明,有別於現行快篩技術所採用聚合酶反應(Real-Time PCR)檢測以光學訊號判讀,矽基分子利用「生物奈米矽場效電晶體」(Bio-FET)對電荷具極高靈敏度的特性,結合表面改質及分子檢測技術,當晶片偵測到待測物,電流訊號會立即上升,提供即時檢測結果。此外,每一晶片具有上萬個檢測點,微量檢體即可同時檢測上萬次,大量電訊號數據經過分析運算可產生準確率極高的檢測結果,且擁有核酸不需要經過PCR放大的高靈敏度,不但大幅縮減現行核酸檢測所需的時間,且準確度與核酸檢測相同,檢驗過程也更加安全簡便,成為新冠病毒早期快速檢測的良好解決方案。
中研院物理研究所陳啟東教授指出,矽基分子所擁有的快速檢測平台所採用的是多年來研究室與矽基分子共同開發,並已經過各式分子檢測驗證的生物場效電晶體檢測技術。檢測機制是基於生物分子反應伴隨的電荷改變,透過場效電晶體提供高精準度的即時檢測及輔助判斷治療。此一平台可應用於新冠病毒檢測,適合直接布署於機場、港口或人潮較多、感染風險較大的檢驗站,做為第一線預防的篩檢工具,將為全球疫情防控提供極大助力。
高雄榮總陳垚生副院長表示,矽基分子已在高雄榮總的建議下完成第一階段的檢測流程設定、探針序列設計及標準品測試,以及第二階段的複雜環境測試與閥值確認,目前已進入第三階段特異性測試及模擬檢體測試,測試結果與預估值一致,院方樂見雙方進一步合作,正式將檢測設備交給高榮,啟動下一階段實際檢體測試及盲測,預計可於九月底完成驗證。
光達單價迅速滑落 出貨成長速度還需加把勁
市場研究機構Yole Developpement近期發布新版光達(LiDAR)市場研究報告,該報告指出,光達價格在過去三年大幅下滑,但出貨量成長速度卻不如預期來得快速。展望未來,光達的售價還會繼續降低,如果光達市場要維持現有規模,出貨量的增加速度還需再加把勁。
Yole Developpement分析師Pierrick Boulay表示,光達的單價在過去三年大幅下滑,並非大規模生產帶動成本下滑所致,個別供應商的市場策略才是驅動光達價格下滑的主要原因。在這個複雜的情況下,Yole預期,2020年全球車用與工業用光達的市場規模將達17億美元,到2025年時,此一市場的規模將擴大為38億美元。
車載應用將是光達市場最主要的成長動力來源,預期到2025年時,3.2%的載人車輛將搭載光達。但車用光達市場如果要如預期成長,有兩個變數需要考慮,一是COVID-19疫情對車廠所造成的財務壓力,二是Tesla至今仍認為光達並非自駕車必備的技術元素,並持續推動無光達的自駕車系統開發計畫。如果Tesla的自駕車計畫持續取得進展,光達對自駕車而言,可能將變得不是那麼關鍵。
另一方面,大量中國光達業者湧入市場,其犀利的產品定價策略,也成為光達市場規模成長的負面因素。中國業者所推出的光達,售價通常低於1,000美元,約為其他公司產品定價的五分之一。由於低價策略具有相當大的吸引力,中國廠商在光達市場上的市占率正在快速成長。
不過,光達價格快速滑落,也促成光達技術在工業應用領域的普及速度加快。Yole預期,到2025年時,工業用光達的市場規模將從2019年的3.9億美元成長到5.67億美元。
JDI手機面板廠轉售夏普 以償還蘋果預付款
日前頻果(Apple)供應商JDI,決定將白山的手機面板廠的廠房及土地,以3.9億美元出售給夏普(Sharp),廠房設備以2.85億美元出售給據傳是蘋果的客戶。這項交易將為JDI帶來6.68億美元的收入,並降低廠房閒置所帶來的成本壓力。
JDI將手機面板廠轉售夏普
JDI的白山工廠自2019年7月起便停止運作。作為周轉計畫的一部分,JDI原本預計在今年三月底前出售工廠,但新冠肺炎疫情導致談判延緩。當時JDI宣布將設備出售給不具名的客戶,同時持續與夏普洽談。而日本政府也支持國內的LCD產業重整,以面對市場新的技術需求,JDI同時為下一代蘋果的高階手機將改用OLED螢幕做足準備。
建造白山工廠時,蘋果用預付款支付了大部分的費用,金額大約是1,700億日圓。2016年底工廠開始營運,每月生產約700萬片智慧型手機面板,但後續產量開始下滑。因此JDI將透過出售工廠的資金減輕其財務負擔,用於償還蘋果的預付款。
總部位於大阪的夏普,目前是鴻海的子公司。收購JDI白山工廠後,夏普計畫在白山整合iPhone的LCD生產,並向蘋果租借設備。儘管LCD 面板的前景不受期待,但是夏普認為白山工廠是其開發及生產下一代顯示器的基礎。夏普現正開發Micro LED等高解析度的技術,該技術在單一顯示器中使用數百萬個微型LED。
白山工廠閒置的空間,剛好與蘋果生產螢幕所需的零件尺寸相同,易於安裝新的設備。而夏普規劃在10月分拆LCD面板的業務,以籌措技術開發所需的資金。












