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無線充電出貨量持續上升 穿戴裝置有望帶動下ㄧ波成長
隨著終端消費電子使用者對於無線充電功能日趨熟悉,該功能在消費電子的滲透率也將隨之提升。目前,帶動相關元件出貨量的設備依然以智慧型手機為主,然而,在未來由於穿戴裝置相關的使用情境相當適合導入無線充電功能,因此,也有望帶動下一波無線充電元件出貨量的成長。
意法半導體類比與微機電產品應用經理周文介指出,無線充電於消費性產品的應用優勢在於方便性較高;也由於少了接頭拔插的耗損,使得設備更加安全、可靠度也較高。但是也依然有待重廠商齊力突破的挑戰,例如,無線充電相關元件成本依舊過高,同時也由於目前主流的磁感應無線充電技術,需要緊密貼合發射端(Tx)與接收端(Rx),因此將使得設備的外觀設計受到局限。
儘管如此,無線充電的聲勢與使用人數依然在持續提升當中。周文介提到,從2017年開始,無論是Tx還是Rx皆有很大的成長,前年同期相比,兩者出貨量總計成長幅度高達40%;該成長地主要驅動力依然來自智慧型手機。無線充電聯盟(Wireless Power Consortium, WPC)亦公布數據,在2018年6月已有90種型號地智慧型手機導入Qi規格的無線充電功能。
對於無線充電而言,良好的應用情境設定將是關鍵。周文介舉例,由於電動牙刷使用環境潮濕,但較少移動設備,因此主要充電座只要安裝在浴室即可。因此,電動牙刷是至今最為成功的無線充電應用實例。可以想見的是,由於穿戴裝置的某些使用情境特性與電動牙刷相似(例如,防水、抗濕氣的需求等等),在未來也將成為無線充電應用的重要戰場。
Wi-SUN進攻智慧家庭 2022前有望成為通用通訊協定
Wi-SUN通訊協定在日本政府的推廣之下,逐漸導入至智慧電表應用之中,近期更將應用拓展至智慧家庭領域之中。由於該連線技術傳輸距離遠、省電等特性,有望在智慧家庭領域大顯身手。隨著Wi-SUN技術在日本區域市場的滲透率逐漸提升,該模組單價競爭力也將逐漸提升,價位有望在2022年前與藍牙(Bluetooth)、Wi-Fi抗衡,成為重要的通用通訊協定。
羅姆半導體(ROHM Semiconductor)台灣董事長勝野英和認為,今後在物聯網市場上,Wi-SUN將是具備雄厚潛力的連線技術。也正因如此,近日該公司與大賀智聯網以及聯齊科技攜手,推出智慧門鎖新品。該產品搭載了ROHM製Wi-SUN無線模組,並經由IoT閘道器進行遠端控制,建構智慧家庭安全。期盼藉此拓展Wi-SUN連線技術的知名度與應用範疇,在日本電子業盛事CEATEC之後,該產品也將在日本市場正式發表。
羅姆半導體營業部課長李師誠則表示,Wi-SUN通訊協定相較於藍牙而言,傳輸距離更遠;與Wi-Fi相比之下,Wi-SUN則又更為省電。Wi-SUN同時具備了藍牙與Wi-Fi的優勢於一體。因此受到京都大學研究單位肯定,積極與日本政府與合作,導入智慧電表應用之中。也正因如此,Wi-SUN連線技術便一直以來都隨著智慧能源、智慧電表的應用發展。
李師誠指出,目前在日本已有800萬用戶使用Wi-SUN智慧電表,使得該技術累積了巨量的數據資料,也由於Wi-SUN的發展歷程,對於未來台灣的智慧電表發展、智慧家庭的開發上,也有極大助益。然而,目前Wi-SUN模組單價依然比藍牙與Wi-Fi模組高上一倍,這也是目前Wi-SUN最大的劣勢所在。智慧電表、智慧家庭商機龐大,假設日本市場推廣成功,Wi-SUN成本便有望下降。李師誠進一步預測,在2020年~2022年之間,Wi-SUN模組單價將有望與藍牙、Wi-Fi匹敵,屆時Wi-SUN將成為僅次於藍牙與Wi-Fi的第三大通用通訊協定。
拓展自製晶片大計 蘋果斥6億收購Dialog部分資產
蘋果(Apple)積極提升自製晶片能力,近日宣布斥資6億美元,收購電源管理晶片(PMIC)供應商戴樂格(Dialog)部分資產及專利授權,並吸收Dialog 超過300名員工(約占Dialog員工總數16%)到旗下工作;這筆收購交易預計將在2019年上半年完成,目前正在等待監管部門的批准。
蘋果硬體部門的高級副總裁Johny Srouji表示,Dialog在晶片開發方面擁有深厚的專業知識,我們很高興有這群才華橫溢的工程師,他們長期以來一直支持我們的產品,而現在將會直接為蘋果工作。該公司與Dialog的合作關係可以追溯到早期的iPhone,未來也希望雙方能繼續建立長期的合作關係。
根據此一交易內容,蘋果將支付3億美元現金,用於前期資產收購,並預付3億美元,為後續三年的收購做出承諾;涉及收購的技術包括電源管理、音頻子系統、充電和其他混合訊號IC的開發和供應,同時將會有超過300名Dialog工程師加入蘋果工作,且蘋果還將接手Dialog在義大利、英國和德國的部分設備。
另外,此一交易案也有助於Dialog加速實現轉型計畫。Dialog於聲明中指出,未來將更專注在物聯網、行動、車用及運算領域,也會強化在客製晶片和可配置混合訊號晶片(Configurable Mixed-signal IC)的專業,以及世界級的電源效率管理設計,以滿足更廣泛的市場需求及提供客製化服務。
戴樂格CEO Jalal Bagherli說明,此次交易再次展現了該公司與蘋果間的合作關係,以及Dialog的業務價值;並同時證明了Dialog的長期目標,未來Dialog將會有一個明確的戰略,專注於可配置混合訊號晶片和節能設計。另外,我們也相信此一交易符合員工的最佳利益,股東也會受益於更佳明確的業務重點,該公司也擁有額外的財務靈活性可進行其他戰略投資。
2023年紅外線光源應用產業規模達65億美元
智慧手機、醫療和汽車應用中新興功能的開發以及穿戴式設備和虛擬實境VR等設備和功能的開發正在推動紅外線LED和雷射二極體產業的發展。紅外線光源市場規模2018年預計將達到18億美元,並在2023年成長到65億美元,年複合成長率高達29%。
光通訊是最古老的紅外光源應用之一,預計仍將成為未來幾年產業的主要成長動力之一。實際上,網路上交換的資料量正經歷爆炸式成長,並將隨著物聯網、雲端運算/服務、自動駕駛車等的出現而繼續發展。另外,工業應用也有望在未來幾年出現高度成長。傳統的紅外線光源在所有方向發光並消耗大量能量,開始被可單獨控制的VCSEL取代,並降低耗電量。
3D感測不僅限於智慧手機,也可以當作汽車LiDAR的發光源,這是開發ADAS所必需的。最後,3D感測有望成為紅外光源的殺手級應用。VCSEL在iPhone X中進行臉部辨識引起了人們對3D感測的興趣。LED和雷射二極體最初是為光通訊應用而開發的,現在的應用領域已較過去廣泛許多。
MCU市場持續看俏 盛群紛推新品搶攻市占率
瞄準微控制器(MCU)市場商機,盛群半導體(HOLTEK)近日舉辦新品發表會,針對智慧家居及安全防護應用,推出9大類新產品。盛群總經理高國棟表示,2018年1~9月,該公司的營收為36.7億元,其中有76%的營收來自於MCU,顯示MCU為該公司相當重要的營收來源;而在市場競爭日趨激烈,以及美中貿易戰情勢不明朗的情況下,更須加緊推出新品,提升市占率。
據悉,此次盛群新品發表會以「智慧生活與安全防護應用」之相關控制及通訊應用,展示32位元MCU、無線通訊、節能馬達、安全防護、智慧家電、觸控應用、健康量測、電源管理,以及顯示音訊等9大類產品。
高國棟指出,該公司2017年1~9月MCU總體銷售量為4.49億顆,而2018年1~9月的MCU總銷售量為5.04億顆,成長12%,市占率明顯提升,推升前9 個月營收新台幣為36.7億元,年增 9%,MCU占比從去年同期的73%成長到 76%。
高國棟透露,MCU的應用非常廣泛,舉凡家電產品、醫療、工業等市場都須使用MCU。在面臨中美貿易戰,以及未來全球需求不確定性(景氣變化)的情況下,盛群所能做的便是不斷推出新的產品,滿足各應用市場的需求,藉此提升市占率,這也是該公司十分重視新產品開發的主要因素。
展望未來,高國棟表示,32位元MCU成功打進手機無線耳機市場,因此有望成為驅動明年業績的主要動力之一。盛群2018年1~9月的32位元MCU出貨量約1,200萬顆,相較於2017年同期的500萬顆,成長幅度高達140%,成長動能來自於智慧家庭應用、工業控制、健康偵測等領域。
天線/訊號處理越靠越近 設計模擬面臨新挑戰
對無線通訊設備而言,天線是一個必要卻必須小心處理的元件。傳統上,為了避免訊號收發受到干擾,天線周圍多半會有淨空區,讓天線跟其他電子元件或金屬保持安全距離。而隨著技術進步,天線周圍的淨空區越來越小,甚至發展出無淨空區的天線方案,使得天線得以跟其他元件比鄰而居。然而,天線跟訊號處理單元越靠越近,在工程上仍是一大挑戰。
安矽思(Ansys)產品管理總監Larry Williams表示,相信所有從事無線通訊應用開發的工程師都能感受到天線跟訊號處理單元越靠越近的產品設計趨勢。展望即將到來的5G通訊時代,由於導入毫米波通訊技術,巨大的線路損失使得天線必須跟射頻前端(RF Frontend)整合在同一個封裝中,這為晶片設計跟封裝業者帶來極大的設計挑戰。
Williams進一步解釋,因為採用Antena in Package(AiP)技術,工程師在開發毫米波通訊解決方案時,將更依賴精確的模擬工具,而不是等到產品設計完成,原型(Prototype)裝置生產出來後再來針對實物進行量測。因為這種整合了射頻前端跟天線的複雜模組,除了只能用OTA手法來測試之外,還有很多行為參數根本無法用實測的方式取得,只能靠模擬工具估算。
事實上,回顧無線通訊的發展歷史,模擬跟模型在工程師研發的過程中,扮演的角色越來越吃重的。在西元2000年前後,無線通訊業界開始探討用CMOS設計RF電路的可行性,但當時由於缺乏準確的模擬工具跟模型,設計工程師很難掌握RF CMOS元件的行為模式,因此設計開發的速度難以取得突破。直到可靠的RF CMOS模型出現後,RF CMOS元件的開發才得以加速。如今,用CMOS製作RF電路,對業界已經幾乎不成問題。
Williams認為,AiP將會循著RF CMOS發展的歷史軌跡前進。因為目前讓業界感到棘手的AiP設計難題,答案也是模擬工具跟模型。有鑑於此,Ansys早早就已經投入開發相關工具跟解決方案,並已經有產品可以提供給客戶。
目前對Ansys來說,下一個挑戰是天線、射頻前端跟訊號處理單元的終極整合。有些走得比較快的毫米波通訊技術開發商,已經在著手挑戰這個難題。Williams也坦言,目前Ansys還沒有對應的工具可以滿足這類客戶的需求。但這是無線通訊未來必然的發展方向,因此Ansys將會跟這些前瞻型的客戶密切合作,以推出相關對策。
無線充電設備已普及 中高階市場為台廠新商機
無線充電功能已大舉導入消費電子市場,如今搭載無線充電功能的智慧型手機已非新鮮事。皆下來,該市場將更為注重充電速度與效率。儘管無線充電零組件成本高,然而,台灣廠商在未來更該將經營重心設定在較為精緻的中高階設備市場,更須時時關注高功率標準制定與新興應用的進展,才能搶得商機。
安富利(AVNET)台灣產品管理經理楊士緯分享,在2018年Apple(蘋果)將無線充電功能導入iPhone之後,終端使用者開始慢慢認識到無線充電此一功能,對於該功能的要求以嘗鮮居多,鮮少對於充電效率有過多要求;然而在邁入2019年之後,終端使用者將會對於充電效率、充電速度有更高的要求,也將開始有品牌認同出現。在此階段,楊士緯認為接下來無線充電的機會將是較為精緻的中高階市場,而台灣廠商也應當朝此方向經營。
楊士緯進一步說明,在初期無線充電聯盟(Wireless Power Consortium, WPC)將輸出功率5W以下定位為低功率;5~120W為中功率。然而由於5~120W的功率區間過大,因此在2015年重新將功率輸出化分為5W以下的BPP(Baseline Power Profile)和5~15W的EPP(Extended Power Profile)標準。真正的中功率,則定義為60W以上。
面對此中功率的定義發展,有業界人士認為60W的發送端(Tx)也必須向下支援5~15W的充電設備的接收端(Rx)。目前Qi規格的Tx加上Rx一套無線充電模組成本約6~9美元不等,然而,中功率一組成本則有可能高達100美元。因此,為了商業化的成本考量,此路線是否實行依然未成定數。楊士緯說明,現今WPC聯盟已確定將先推出針對廚具、廚房家電市場的高功率(100~2,400W)標準,目前商標與標準名稱已在聯盟投票決議中。
楊士緯進一步預測,自2018年底至2019年初會看到EPP的Tx產品越來越多,65~120W的高功率需求也將在2018下半年逐漸上升;車內載的Tx也會逐漸普及。另一方面,儘管穿戴裝置的Tx與Rx普遍有較多客製化需求,但是因為穿戴式裝置對於防水的需求,因此也將成會帶動無線充電滲透率的重要動能。
2020年物聯網裝置將突破300億個
物聯網產業持續發展,跟據國際電信聯盟(ITU)的定義,物聯網為:各個獨立的物件可以實現互通、互聯的現象。而隨著元件、設備成本下降,越來越多聯網裝置與裝置聯網,根據產業研究機構資策會MIC研究顯示,2015年全球每人平均擁有約三個聯網裝置,如手機、計算機等;到了2020年會成長到將近七個,代表有越來越多物件進行相互通聯,實現更複雜、更多元化的使用經驗,並將產生更多數據資料。
以全球角度來觀察,資策會MIC進一步指出,2015年IoT裝置總數估計約154億1000萬個,最近幾年將穩定成長,2017年裝置數量已經突破200億個,達到203億5000萬個左右,2018年將達231億4000萬個,到2020年將突破300億大關,達到303億7000萬個左右,這些裝置也會導入邊緣運算的功能或架構,賦予物聯網裝置更多智慧化的功能。
量子電腦掀資安危機 演算法/安全晶片雙管齊下
在金融科技(Fintech)與物聯網(IoT)應用發展下,網路資料量越來越龐大,內涵的價值也越來越高,使得駭客攻擊事件層出不窮。2018年6月韓國比特幣交易所Coinrail即遭駭客入侵,竊取價值4000萬美元的加密貨幣。而未來量子電腦(Quantum Computing)發展成熟後,其強大的運算效能將引起更大的資安威脅,使得後量子演算法與安全晶片成為業界投注的焦點。
近年來量子電腦發展加速,預估其運算效能發展至2000量子位元(qubit)以上,即可在幾秒內破解現有的公鑰密碼系統,包括比特幣等加密貨幣的數位簽章。為防範量子電腦所帶來的資安威脅,相關單位如Google已積極投入後量子密碼演算法開發,而英飛凌(Infineon)也將後量子演算法導入其安全晶片中。因應此趨勢,美國政府也已公開程序來制定可防抵抗量子電腦攻擊的後量子密碼國家標準。
不過,光從演算法著手可能仍無法有效防範攻擊,銓安智慧科技(IKV-Tech)創辦人兼總經理鄭嘉信表示,軟體具有可調整彈性因此也較容易被篡改,且軟體是由人所設計的,必然帶有漏洞且無法避免,因此須搭配安全晶片保障伺服器與交易環境安全。安全晶片內含加密金鑰、演算法與加密引擎,加解密過程都在硬體中進行,以避免在不安全的伺服器環境中進行交易。
事實上安全晶片並非新興技術,其過去主要被運用在軍事與金融體系中,而近幾年隨著物聯網涵蓋的面向越趨廣泛,包括工業製造、智慧交通以及智慧醫療等,對於資訊安全越來越敏感,相關單位也希望能將硬體安全機制導入物聯網裝置中。
然而,鄭嘉信坦言,要將安全晶片導入物聯網裝置中,成本是很大的挑戰。由於安全晶片需要非常多技術與元件,包括密碼學(Cryptography)、防篡改技術(Tamper Resistant)、安全作業系統 (Secure COS) 以及各種侵入式或非侵入式攻擊的感應器(Sensors),開發與製造過程所費不貲。而物聯網涵蓋的情境多元,晶片設計須因應不同應用場景做調整,須耗費更多的成本,導致目前裝置業者採用意願不高。
針對此問題,目前歐盟提出相關對策,要求業者公開經第三方驗證的產品安全規格,讓消費者能了解自己所購買的聯網裝置屬於哪個安全評估等級,同時也能審視產品是否確實達到安全規範,盼能藉此逐步提升物聯網裝置的安全等級。而鄭嘉信也指出,目前荷蘭、德國等國的智慧電表中都已搭載安全晶片。
根據美國官方所引用的說法,2026-2031年時量子電腦的運算效能才足以威脅現有的公鑰密碼系統,但銓安研發長、台大數學系兼任教授陳君明表示,由於產品有一定的更換周期,因此業者在開發或採購可能使用5年以上的裝置時,須特別考量其資訊安全等級,以避免裝置暴露於資安風險中。
助長AI運算效能 賽靈思發布首款ACAP處理器
為提升人工智慧(AI)運算效能,賽靈思(Xilinx)近日宣布推出首款採用適應性運算加速平台(Adaptive Compute Acceleration Platform, ACAP)的處理器「Versal」。該產品結合純量處理引擎(Scalar Processing Engines)、適應性硬體引擎(Adaptable Hardware Engines),以及具有先進記憶體和介面技術的智慧引擎,可為任何應用提供效能更高的異構加速。
賽靈思總裁暨執行長Victor Peng表示,隨著人工智慧和大數據快速興起,加上摩爾定律逐漸衰落,半導體設計已經到了一個的關鍵轉捩點。矽材料的設計週期已經無法跟上創新的步伐,因此,該公司研發首款ACAP處理器,使所有類型的開發人員,能透過優化的軟/硬體加速整體應用程序,以跟上快速發展的應用和技術趨勢。
據悉,Versal ACAP的硬體和軟體皆可程式化和最佳化,軟/硬體開發人員或資料科學家皆可使用符合標準設計流程的工具、軟體、函式庫、IP、中介軟體和框架進行實作。
另外,Versal系列產品使用台積電7奈米FinFET製程技術,為首款結合軟體可程式性以及專有領域硬體加速的平台。該產品組合包含六個系列,各系列產品有著不同架構,可為不同應用市場,像是雲端、無線通訊、邊緣運算等提供可擴展的人工智慧運算功能。
賽靈思指出,Versal產品組合包括Versal Prime系列、Premium系列和HBM系列,目的在於為業界提供更高的性能、連接、頻寬和整合。另外還包含AI Core系列,AI Edge系列和AI RF系列,這些系列產品採用全新的AI引擎,以滿足各種應用對低延遲AI運算的新興需求,且與Versal Adaptable Hardware Engines緊密結合,可加速應用程序,調整軟/硬體,確保最高的性能和效率。
賽靈思目前只與幾個早期合作夥伴合作,Versal Prime系列和Versal AI Core系列預計將會在2019年下半年正式推出;與此同時,Versal系列產品的軟體開發環境,包含驅動程式、中介軟體、函式庫,以及軟體框架,也將於2019年提供。












