2015年可說是漫長又忙碌的一年，我的水晶球正不斷閃爍著提醒電池快用完了，因此，讓我們趕快利用僅余的一點微弱訊號看看未來一年有什么值得期待的。

 

    2016年即將發生大規模的裁員。當然，大家都很容易就猜到這一點。安華高科技(Avago)對于LSI與其他并購(M&A)對象采取“大刀闊斧”的處理方式頗負盛名。我預期新的博通(Broadcom)也將成為更加精簡、俐落的“機器”。

 

    Avago/Broadcom只是在2015年的眾多起并購案之一，但將在未來一年追逐更大利潤的浪潮中，為《華爾街》(Wall Street)帶來“合作綜效”的祭品。隨著電子產業從黃金年代衰退至個位數的成長，預計接下來還將出現更多的并購。

 

    我并未在水晶球中看到即將出現的下一件大事。這倒有點嚇人。

 

    我還記得自己在1980年代末開始在這個產業跑新聞時，80386 CPU才迅速從加州圣塔克接拉(Santa Clara)竄升起來。從那時起至今，市場上一直都存在一個可加以定義的成長引擎——桌上型PC、筆記型電腦、智慧型手機以及平板電腦等。在未來的一年，這些大規模的市場預計都將持續發展，但卻沒有一個能帶來更大的成長。

 

    有些人可能會說，在今年春天即將亮相的幾大平臺中，虛擬實境(VR)和增強實境(VR)將會是下一件大事。但我預計，這一波被炒熱的話題將會在秋季以前開始淡出消費市場，主要的原因就在于其較高的價格以及反應冷淡的表現，使其難以搶進2016年的圣誕禮物市場。

 

    因此，當所有的目光越來越轉向物聯網(IoT)時，我預期明年將會以一種懷疑IoT的全新看法退場。普遍的智識將會迎頭趕上電子智慧實現IoT的腳 步。但IoT并不會成為下一件大事，而只是眾多新事物結合我們一向稱為“嵌入式”的一些原有技術，融合在一起成為一種易于炒熱話題但難有什么利潤的行銷話術。

 

    IoT只是由2美元的處理器與50美分的存儲器、搭配許多電源以及便宜的軟體與服務共同組合而成。IoT將數位技術緩慢地滲透至許多以往的類比市場，但并不至于為電子產業帶來一個豐富的“金礦”，更不可能成為PC、智慧型手機或平板市場后的下一件大事。

 

    提到“金礦”，網路巨擘用于探勘巨量資料“金礦”的分析引擎看來仍將像是數位壓裂法的同義詞。因此，龐大的資料量將開啟對于穩私與安全性的要求——這似乎又是一個簡單的預測。

 

    水晶球啊!在電力耗盡以前，請給我一些正面的預測吧!

 

    那么，看看這個預測如何：工程師將在10nm節點、3D芯片堆疊以及系統級封裝(SiP)方面取得重要進展。這些重要的性能將帶來一連串真正強大芯片，包括蘋果(Apple)下一代A系列SoC、Nvidia Pascal繪圖處理器(GPU)，以及英特爾(Intel)/Altera用于伺服器的加速器芯片。

 

    盡管面臨成本議題和挑戰，工程師將更有意義地繼續朝摩爾定律前進。但是，這項預測也十分輕松簡單。

 

    智能車引爆多元半導體行業需求

 

    近日，美國聯邦法院陪審團全體一致判決日本Enplas公司透鏡及應用產品專利侵權成立。

 

    全球知名LED制造商首爾半導體3月30日表示，針對日本透鏡制造商Enplas公司LED TV用背光透鏡專利侵權訴訟中，再次贏得勝利。此次勝訴的專利是非常重要的核心專利，不僅僅適用于電視，在照明領域中也可使用，預計在未來對照明領域會產生一定影響。車聯網風潮擴大蔓延，讓各種車用電子元件更加受到產業界重視。隨著智慧車不斷提升聯網及安全功能，包括感測器、MCU、DSP、FPGA，以及各種無線通訊、雷達，甚至是非揮發性記憶體，需求皆將明顯增溫。

 

    汽車運輸業因各國節能減碳、道路安全等政策推動，可望成為2015年物聯網應用的前三大垂直產業之一。智慧汽車市場熱燒 挹注車用電子需求 以成長率來估算，汽車業將是成長最快的物聯網應用，2015年市場成長率可望高達96%。以2014年全年來看，由于高階和平價新車款采用的IC數量皆穩定增長，車用IC市場產值已達217億美元，較2013年提升15%。

 

    近年物聯網興起而推動的數位技術變遷，加上云端、行動、社群與資訊等“力量的連結(Nexusof Forces)”，預期2015年將驅動智慧汽車產業大幅成長。未來的智慧車系統，系統里的車輛能直接即時互相通訊，遇到交通誤點事件也能向駕駛顯示預先警告，或者允許一位駕駛同時控制多部車輛，也能引導車輛繞過危險的道路狀況等。

 

    以上這些都屬于“智慧化運輸”的概念。雖然智慧型手機應用程式(App)能夠顯示交通壅塞的通知，但從交通開始壅塞到駕駛接獲通知，中間必然存在時間誤差。

 

    而未來的汽車對汽車(Vehicle-to-Vehicle，V2V)和汽車對基礎設施(V2I)，都能夠讓車輛間可以直接通訊，而且只有少許的時間延遲，即使事件僅發生在數百公尺的遠方，也能夠即時警示駕駛人，引導駕駛人可以預先獲知資訊改道，并且順利前往目的地。

 

    通訊/半導體科技結合 推動ADAS市場成長隨著各國通訊基礎建設逐漸成熟，以及射頻(RF)半導體技術的精進，車載資通訊半導體供應商也加緊開發從Sub-GHz～79GHz以上(5G mm Wave等頻段的元件)，其中5G毫米波(mmWave)具有超快速反應移動性(Mobility)：～350Km/h、低延遲：～20msec，且穩定度超高(Data ErrorRate：～10-9);定位系統精確度也提升至誤差少于0.1m。而最重要是可應用超低價感測器與低成本建構的基礎建設。

 

    用在智慧裝置慣性元件(Inertial)、制動器(Actuator)等之低成本半導體制程，也進展得十分快速，而且有帶動車規半導體相關應用加速之趨勢，如汽車中應用相當多的電子控制單元(ECU)，分別在各汽車系統中扮演重要角色，例如動力總成、車身控制、車載資訊娛樂等，因此未來智慧車的半導體市場可望維持穩定成長。

 

    此外，各國政府日益重視環保與交通安全，在政府明訂車輛安全法規以及消費者需求的帶動下，例如北美法規要求配備倒車攝影機，預防駕駛從車庫或停車場倒車時不小心傷害行人(尤其兒童)安全。類似的安全法規未來預期也將用于規范汽車先進駕駛輔助系統(ADAS)。

 

   未來智慧車輛還可建立起V2V網路，也可與道路交通監控站建立起V2I網路;透過交換方位、速度和位置等匿名的車輛資料，V2V允許車輛運用其他車輛的相對方位，偵測來自360度方位的風險與危機，在計算風險之后對駕駛人發出建議或警告，或者直接采取預防行動，以避免或減輕撞擊傷害。

 

    V2I通訊為車輛與高速公路基礎設施之間，以無線方式交換重要的安全和運行資料，主要用于避免或減輕車輛的撞擊。V2I通訊可將路網(Road Networks)轉換成智慧型基礎設施，透過演算法的整合，運用車輛及基礎設施之間的資料交換來執行計算，事先辨識出高風險的狀況，接著再藉由特定的反制措施來提醒或警告駕駛人。此外，汽車并得以自動感知周遭的交通狀況，如果駕駛人在開車期間分心，智慧系統將能建議正確的駕駛行為，或完全掌控狀況。

 

    ADAS系統的V2I功能亦能提供許多其他的安全性、移動性和環保等附加優勢，同時提升長途駕駛人之舒適度。ADAS所采用之傳感技術包含攝像系統(Camera)、雷達(Radar)、聲納(Sonar)、紅外線(IR)及光達(Lidar)等。

 

    聯網/安全需求將加速推動先進車規半導體應用智慧車系統基本須具備“聯網”與“安全”功能，因此帶動全球的汽車嵌入式資通訊聯網服務(Embedded Telematics Services)市場，預期全球市場需至2020年的年復合成長率(CAGR)將超過20%，其中，資訊娛樂系統應用在車用記憶體解決方案的市場中，占了最高的比重;而2015年之后于安全駕駛和環保應用也有呈指數成長的潛力。

 

    預期到2017年全球將有60%的新車加入“聯網”行列，這些汽車都能直接連線外部網路，存取并處理各種資料。汽車將透過云端運作，存取車內和外部資料，而這些應用程式都需要記憶體(RAM/OTP/eFlash等)。在2020年以前，智慧汽車產業將持續在物聯網半導體需求方面持續扮演著重要角色，并推升嵌入式記憶體(eNVM)MCU、新興的5G毫米波通訊、MEMS傳感器、Wi-Fi/藍牙(Bluetooth)/GPS多功能組合晶片(Combo Chip)、WiGig射頻、汽車雷達Radar/ITS、類比前端模組(Front End Module)、類比混合訊號(Analog Mixed-signal)等車規半導體出貨量。其中，基于各國行車安全規定，再加上市場對汽車便利與無人駕駛功能的需求，逐漸帶動汽車中新型半導體元件的大量需求，連帶地汽車記憶體的重要性也將大幅攀升。

 

    2015年之后，“聯網”與“安全”駕駛市場的記憶體成長率或將快速超越資訊娛樂市場應用之記憶體。除了各種資訊娛樂之外，安全性及環保App，也使得專屬的記憶體裝置對于汽車來說越來越重要。未來隨著ADAS與V2V通訊應用快速發展，汽車電子系統須處理的資料量正與日俱增，不僅需要更高效能的處理器或微控制器(MCU)，亦須搭配高容量密度且低功耗的先進記憶體方案，方能達到最佳運作效能。記憶體解決方案對于聯網汽車極為重要，因為記憶體內儲存了ADAS、資訊娛樂和環境系統函式所有的基本程式碼，以及所有參數和處理的資料。因此，解決方案必須具備最高等級的可靠性、高密度、高速和高效能，還有低耗電量。

 

    在許多新應用的頻寬需求帶動下，4Gb以上密度的第三代雙倍資料率(DDR3)記憶體等高效能動態隨機存取記憶體(DRAM)，也有需求不斷上升之現象。現今已經普遍用于微控制器晶片內的DRAM，已經不足以支援汽車應用、軟體和多媒體資料的儲存需求，因此，還必須需要專屬的DRAM和快閃記憶體元件。管理型NAND裝置(如eMMC記憶體)和高密度管理型NAND裝置(如SSD)擁有全新的特色與功能，將為聯網汽車的記憶體應用注入新動力。ADAS系統與智慧型車輛通訊網路類似，須仰賴各種不同的電子技術而運作;除了感測器，舉凡訊號處理元件和影像辨識引擎等應用，均會占用大量記憶體，使得揮發性和非揮發性記憶體的需求呈現爆炸成長。非揮發性記憶體的需求不斷提升，因為可用來儲存安全認證。V2I和V2V應用本身即能透過無線連線存取，因此可能會遭到竄改或破解，采用認證的通訊方式，則可以化解這項最主要的疑慮。而為了儲存安全認證，防止無線連線遭到竄改，對于高密度(1G～4GB)內建Flash NAND的需求也隨之興起;其中，單層式儲存(SLC)NAND Flash是最理想的選擇。對于需要4G～6GB儲存空間的應用來說，嵌入式多媒體記憶卡(eMMC)模組則是最適合的選擇。

 

    而諸如三維(3D)地圖、路況監控和氣象報告，以及汽車收音機、緊急救援系統(eCall)和語音辨識之類的導航與資訊娛樂應用等，也全部都需要大容量的非揮發性記憶體，其中eMMC記憶體由于采用了管理型NAND架構可以大幅地降低中央處理器(CPU)的負載，因此也是最為適合這些應用類型。車用eMMC嵌入式記憶體架構另采用特殊功能，以達到汽車產業的需求，例如eMMC封裝包含專用的測試板，可用于故障分析。

 

    使用這些測試板，測試系統就能直接存取模組內的NAND元件，而不用透過控制器傳送資料，也得以針對整個記憶體組進行全面且完整的檢查。汽車eMMC裝置其他的主要優點，包括電力中斷保護和智慧功能，可選擇在現場完成韌體更新，于每次須要升級時替系統節省成本。

 

    以美光(Micron)的eMMC記憶體解決方案為例，其整合式的16位元NAND控制器不只可處理更沉重的管理負載(相較于獨立型NAND元件)，同時也將記憶體最佳化。未來NAND控制器將提升至32位元，甚至可能嵌入在eMMC模組內。過去高階車款所采用的記憶體元件平均價值約為12.8美元，低價車款約為2美元;而以現階段來看，某些配備完整的高價車款所采用的記憶體元件已經達到100美元以上的價格。

 

    此外，未來隨著5G毫米波技術進展，V2V、V2I等通訊將更為成熟。而先進微控制器(MCU eNVM/Flash)/數位訊號處理器(DSP)/現場可編程閘陣列(FPGA)，再搭配無線傳感器網路(Wireless Sensor Network)等應用，來達成遠程監測(Remote Monitoring)也是未來可能發展的趨勢。存取車內和外部資料的應用程序，帶動了聯網汽車的發展，而這些都將需要下世代5G/毫米波技術，將開辟新的使用案例和應用程序。

 

    搶進新藍海市場半導體商力攻車規方案 因為全球新興的5G通訊毫米波技術發展，汽車電子元件對于更高頻寬的需求正不斷成長中。轉型中的智慧汽車電子元件之半導體，可歸納為兩大市場，法規強制安全系統的半導體需求，以及半自駕和全自駕車的車用半導體需求。

 

     而車用雷達就是其中一種重要解決方案組成之一，但是該解決方案的系統有下述技術要求，比方說更多的雷達節點(前方、側方和后方)，更高層次的整合度(與車載MCU和DSP、FPGA等整合)。

 

     據了解，現階段在汽車雷達市場當中，主要可以分割成幾種主要的應用，包含24GHz短距雷達(Short Range Radar，SRR)、79GHz短距雷達，以及77GHz長距雷達(Long Range Radar，LRR)等。

 

     另外，針對下一代的5G無線技術，車用市場需求將是追求高頻寬、短距/中距離通訊，以支持高傳輸數據速率內容。其中包含免壓縮之高解析視頻(HD Video)、周邊物聯網裝置(IoT Device)元件，以及其他相關機器對機器(M2M)應用。5G將會帶來新的網通/裝置或元件訊息之管理方法與分析(Analytics)，包括脈絡訊息處理(Contextual Processing)、云計算(Cloud Computing)及傳感器網路。其中，通訊架構之創新將在元件成本和效能方面擔綱重要影響角色，其中性能方面須特別注意干擾(Interference)、失真(Distortion)和負載錯配(Load Mismatch Handling)的處理等。

 

    供應商要進入市場決勝之關鍵在于能否在時限內，提供差異化的射頻效能，以及射頻應用的全頻譜。

 

    此外，為了真正能夠達成設計實現，也將更為需要豐富的矽智財生態系統(IP Ecosystem)來降低風險與客制化支持。