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2021年五大科技趨勢深度剖析
2021-01-18 09:09 聯合新聞網 / CTimes零組件
【作者: 編輯部】
2021年已經到來。在新冠疫情的陰霾中,半導體業繼續踩著既定的步伐往前邁進。在2021年,有哪些值得期待的半導體產業趨勢呢?CTIMES封面故事本月份的特別企劃,重點選擇了今年度值得關注的五大科技趨勢,這五大科技趨勢分別是:Open RAN、AI加速、工業數位轉型、第三代半導體,以及數位資訊醫療照護等。且聽本刊編輯部為各位讀者細說道來。
Open RAN
自從蜂窩式網路首次被數位化並展開2G通訊以來,其發展迅速,並且每一代技術的複雜性都在發生變化。近年來,行動網路的資料數據量不斷地增加,並大量支援各類新業務與應用場景,使得接下來的5G系統必須考慮更大的行動數據量與設備連接性。
無線接取網路(Radio Access Network;RAN)的設置,除了必須考量關鍵性能指標要求、網路商業營運能力,還有具備持續演進能力等三大因素之外,全球電信營運業者也希望有機會與第三方設備供應商合作,來推動介面的開放性並走向標準化的制訂,如此才有機會進一步降低設備成本。因此,5G無線接取網路的基礎架構必須走向開放化、虛擬化、靈活性以及與節能等趨勢。
在早期,電信營運商若有基地台建置需求,都必須向傳統電信設備商(例如Ericsson、Nokia、中興、華為等)購買基地台設備。這些營運商總是可以透過一個固定的電信設備供應商來提供其核心網路設備,儘管有效提升了整體的性能,但代價則是降低了來自不同供應商的RAN設備之間的互操作性。結果,使用這樣的解決方案很難將無線電和基頻元件供應商整合在一起。
到了接下來的第五代行動通訊系統(5G NR),將開始導入O-RAN(Open Radio Access Network)網路系統。透過O-RAN這樣的開放架構,未來營運商可跳過傳統電信設備商,直接向硬體設備業者(如廣達、中磊這類廠商)採購電信設備,除了有利於創建高靈活性的下一代無線網路,台灣資通訊廠商更有機會切入此傳統封閉的電信設備系統,建構出一套新的商業模式。
O-RAN架構以智能和開放的原則為基礎,是在具有嵌入式AI驅動的無線電控制的開放式硬體和雲端,構建虛擬化的RAN。O-RAN聯盟正在將無線電接取網路產業轉變成為開放、智能、虛擬化和完全可互操作的RAN架構。O-RAN標準透過更快的創新,可實現更具競爭力和靈活性的RAN供應商生態系統,而基於O-RAN的行動網路更能有效提高RAN部署和運營的效率。
AI加速
當前防疫所需的非接觸性應用、未來新常態的遠距應用,以及實現永續發展的自動化應用,成了數位轉型策略的重要引子—人工智慧(AI)技術則是主藥,從分析大數據的雲端平台,到即時決策的邊緣終端,凡是數據所在,都會看到AI更顯著地牽引著各大產業質變的動向。
國際數據資訊(IDC)2020年推出的報告預測,全球在AI系統上的支出將加速成長,2019~2024年間的年複合成長率(CAGR)可高達20.1%。因為對企業而言,要在數位轉型的過程中維持競爭力,人工智慧技術佔了部份。
疫情刺激市場快速轉型,AI猛地從產業部署的藍圖要塞上,躍然化為戰場主將,改善實際應用的效率,並推動新興的產業合作模式,將是後疫情時代的發展重點。2021年AI將會加速發展,但如何加速?答案或許可見於兩大面向。
其一,產業將會加速分工,鏈結從資料中心到裝置終端的開發資源。2020年NVIDIA與Arm的併購案就能當作這項趨勢的楔子。
累積多年的GPU研發與應用資源,NVIDA對雲端AI運算的核心技術可說是勢在必得,未來若成功將Arm在行動運算上的廣泛佈局納入麾下,就能在智慧應用普及化的龐大運算架構中,更快速地實現高度整合且易於彈性部署的AI解決方案。
雖說在商業上,這是在整併業務與開發資源,但就技術發展而言,卻是在深化集中式與分散式資料管理的分工模式。AI是改變未來科技開發與應用的首要關口,要加速AI落地,更細緻的產業分工,會是這條轉型之路起點上的一小步。
其二,AI應用將會加速,確切的說,產業將更積極建立AI應用的規則性,這不僅能確立問責AI的機制,實現負責任、可信、可靠的智慧運算(responsible AI),對加速技術普及來說,也至關重要。
AI應用涉及更複雜的軟硬體整合,從演算法的智財權界定、開發規則制定甚至是標準化,到通用或客製專用硬體的開發模式創新,最後是在大小規模裝置上,處理推論與做出決策時的資料可溯性與合法性問題,這些目前都還存在不少潛在疑慮。
2020年我們看到了由G7成員國提出的AI全球夥伴關係(Global Partnership on AI;GPAI)成立,業界亦有微軟、國際標準化組織(ISO)等跨域共組的AI Global非營利組織,還有前身為MLPerf的開放工程聯盟(MLCommons)集結了更多的產業要角,共同推動機器學習技術的開發與應用。
正是有了產業共識,才能延續並穩定這波AI成長的動能,而在2021年,這些針對AI應用的跨國跨界協商與規則訂立將會持續。
工業數位轉型
2020疫戰,不僅改變了人們的生活日常,更極速的驅動了數位轉型及發展。這場全球化的疫情已從根本改變了人們的生活方式,並史無前例的加速了數位生活轉型。從一般生活層面、企業端,到製造業,都正經歷著一波數位轉型的革命。事實上,數位轉型早在疫情之前,各企業早就已經開始陸續佈局,然而疫情的突然到來,讓各企業原本的數位轉型加速進行,一波快速數位轉型的革命,正如火如荼的開展。然而所有的企業都一樣,在數位轉型的路上,總是遇到重重的關卡與挑戰,需要進一步克服。
事實上,不管任何企業,數位轉型都是一段漫長的旅程,例如正在工業4.0的框架下,加速邁向智慧化的製造業也不例外。製造業涵蓋多項設備,正以智慧工廠為目標,並朝向「自主化」的趨勢發展。目前製造業轉型面臨的痛點,包含產線設備效能有限,無法因應新興的與複雜的工作負載;過去部署的設備與新購入的設備整合不易,缺乏即時反應;以及設備、系統的安全性等。
為了解決上述痛點,成功的智慧化解決方案可由四個面向切入,分別是:效能、即時處理能力、資安與功能性安全。這「四大要件」在IIoT的部署中,扮演重要角色,將直接影響各式工業的發展,從工廠自動化、現有工廠設備的整合,到作業負載的整合,以及機器人的應用等。在智能化工廠的自主化發展趨勢中,下列幾點需要特別注意:
●可擴展的計算能力,以省電的方式解決不同的工作負載;
●結合安全性與即時性,避免系統故障或網路受損的潛在風險;
●隨著系統複雜性增加,來自多個感測器(如:視覺、雷達及光達)的感測器融合(Sensor fusion)訊息必須結合機器學習,得出準確及可行的資訊;
●所有硬體皆須透過整體性的規模設計,以運行自主系統所需的複雜工作負載,並同時具備高效能以進行商業部署。
第三代半導體:SiC & GaN
第一代半導體是矽(Si),第二代是砷化鎵(GaAs),目前市場所談的第三代,則是碳化矽(SiC)和氮化鎵(GaN)。
第三代半導體有什麼不同?其最主要的特點,就是在「寬能隙(Wide Band Gap)」上。能隙是一個基礎的物理學原理,主要用來研究電子運動的現象,其所產生的效用就是導電性的差異。能隙越寬,電子越不容易越過,當然也就越能承受高電壓的系統應用。
所以跟傳統的矽材料相比,使用寬能隙材料的半導體產品,就展現出對於大功率系統和較高溫的環境有良好的適性,並實現了更好的能源轉換效率,以及更高的穩定度與可靠性。
而基於先天材料上的體質優勢,採用寬能隙材料的半導體元件,並不需要太多其他的輔助設計,例如散熱等,因此也有助於減少裝置的體積,達成輕量化的系統。
上述這些特色正好符合了當前產業趨勢的需要,例如電動車、再生能源、工業4.0、5G等,這些應用的最大特色就是採用高功率的電路設計,也因此使用寬能隙材料的元件就受到市場的青睞。
目前全球主要的電源元件供應商都已陸續布局了碳化矽和氮化鎵的方案與產能,尤其是這類元件的材料製作的成本較高,產能十分有限,現在幾乎已成了兵家必爭之物。一線的大廠更是透過策略聯盟,或者收購的方式,來確保自家的產能。
像是英飛凌(Infineon)除了與Cree達成SiC晶圓長期供貨戰略協定外,近期也與GT Advanced Technologies(GTAT)簽署碳化矽(SiC)晶棒供貨協議;意法半導體則收購了瑞典SiC晶圓製造商Norstel AB,不久前也與羅姆集團旗下的SiCrystal GmbH,簽署了長期供應SiC晶圓的協定。
台灣的晶圓供應商環球晶,日前則公告了將收購Siltronic AG,以強化在GaN和SiC的製造能量;世界先進經過了多年的研發後,目前已逐步量產了GaN的產品。
依據半導體市場研究機構Yole的分析報告,採用SiC電源元件的裝置,在2021年將有25%的年成長率;2023年則將達到44%;2025年則會進一步增加至50%的年成長。
數位資訊醫療照護
在2020年COVID-19疫情重創全球經濟態勢之際,防疫科技和醫療照護產業相關的人力、技術及產品的需求都很迫切,也讓個人智能健康照護與數位照護服務系統的成效倍受矚目,例如其中的醫用輔助軟體、生理偵測系統及遠距問診等設備促進個人健康品質及管理的產品,正促進數位資訊醫療發展。
資料來源:https://udn.com/news/story/6903/5177162
即時電壓標準電壓 在 股民當家 幸福理財 Facebook 的精選貼文
決定台灣未來的SiC、GaN
2021/1/11(一)大家早,我是 LEO
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■ 什麼是SiC 及GaN
碳化矽(SiC)、氮化鎵(GaN)現在全世界矚目的焦點,全新的第三代半導體材料,相較於第一代半導體材料的矽(Si)、第二代半導體材料的砷化鎵(GaAs)相比,承受更高電壓,電流更快通過,具有低耗能等優點,兩者都被稱為未來半導體界的明日之星。
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也許有些人還不知道什麼是半導體,一般的材料導電或不導電(絕緣)分成導體與非導體(絕緣體),半導體它厲害的地方在於,將它施加電壓時就會導電、不施加電壓時就會絕緣-不導電,導電與否的能力就是由材料的傳導性質所決定,光是這個發現就得了一個物理諾貝爾獎。
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碳化矽、氮化鎵兩者都是未來半導體的關鍵材料,節能減碳的趨勢,各種未來的新興產業,快速充電、車用LiDAR、資料中心、無線充電、電動車、太陽能發電、直流電網、充電樁…等應用都需要高轉換效率的功率半導體。
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■ 寬能隙半導體
為什麼碳化矽(SiC)、氮化鎵(GaN)被稱為「寬能隙半導體」,因為它的能隙是Si的三倍多,崩潰電場是Si十倍多,能隙(bandgap)決定了半導體的崩潰電場,就是能承受住多大的電壓,能隙越寬,越能耐高電壓、高電流、高能源轉換效率,矽的能隙寬約是1.17 eV,SiC的能隙寬為3.26 eV,GaN的為3.5eV。
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兩者相比氮化鎵能隙更寬,電子遷移率更高,但熱導率卻更低,耐輻射性能也更優異,被認為更有機會實現低導通電阻、高開關速度的材料。
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■ 全世界競相押寶發展
日本是全球第一個研發氮化鎵的國家,去年10月日本經濟產業省傳出全力發展氮化鎵,5年內撥款90兆日圓 (約25.2兆台幣),動用國家隊力量,資助研發氮化鎵的大學與企業。
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但是,目前碳化矽發展比氮化鎵更成熟,市場研究機構Yole Developpement估計,到2025年SiC元件市場營收將佔據整體電力電子市場的10%以上,同時GaN元件的營收比例則會超過2%。
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SiC元件的知名供應商包括意法半導體(ST)、Cree/Wolfspeed、羅姆(Rohm)、英飛凌(Infineon)、安森美(OnSemi)以及三菱(Mitsubishi Electric),GaN元件的主要供應商,包括PI (Power Integrations)與英飛凌,還有新創公司Navitas Semiconductor、Efficient Power Conversion (EPC)、GaN Systems與Transphorm。
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■ 領頭羊科銳Cree的決心
目前全球SiC龍頭Cree美商科銳,過去30年原本是 LED的領導廠商,全球排名第三,2018年起轉型發展第三代半導體碳化矽材料,並出售LED賺錢業務,下定決心,立志在成為碳化矽(SiC)與氮化鎵(GaN)元件領域的強權,2018年EPS -2.81元,2019年 -3.62元,2020年 -1.78元,跨入SiC後大量資本資出,甚至虧損累累,但是最近一年卻飆漲 137%,股價更飆上121.67美元,創歷史新高。
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由此可見市場現在高度期待的是未來電動車、5G、軌道交通、電網、太陽能的廣泛應用,甚至有朝一日全面取代矽基半導體,試想虧錢就飆成這樣,如果開始獲利,股價可能會漲到外太空。
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目前SiC元件最成功的市場領域在電動/混合動力車市場,GaN元件應用於高階智慧型手機的快速充電應用,將成為未來五年的成長主力,Tesla Model 3就採用意法半導體(STM)的SiC半導體模組。
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■ 台灣半導體射月計畫
不管是日本、美國、歐洲、甚至中國都全力發展第三代半導體材料並列入145計畫,除了電動車、節能應用,SiC跟國防、航太有都關係,Si元件工作溫度上限是攝氏100度,SiC可以到200度,特殊設計可以到300度。
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SiC抗輻射,可應用在核電廠,NASA也應用在太空科技上,這種技術國外不可能轉給台灣,政府要求工研院投入研發,成功後把技術和人才完全移轉給漢磊與嘉晶,因為當時只有他們率先投入,這就是台灣的半導體射月計畫。
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■ 漢磊、嘉晶佈局最早
經過8年多的耕耘、著墨最深,領先其他廠商,嘉晶(3016)是國內唯一有能力量產4吋、6吋碳化矽磊晶及6吋氮化鎵磊晶的公司,擁有磊晶專利技術,品質也獲得國際IDM大廠認可。6吋碳化矽晶圓已在試產階段,客戶端電動車需求最大,只要通過驗證,就開始出貨、貢獻營收。
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漢磊(3707),它的650伏特高壓氮化鎵已經通過電動車的車用標準認證,並且開始逐漸導入,吸引國外與台灣多家電動車相關業者洽談合作,未來電動車對SiC、GaN有很高的需求,就連環球晶董座徐秀蘭也表示:估計未來十年內第三代半導體,複合成長率不會輸給現有矽晶圓。
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國際IDM大廠英飛凌、瑞薩、意法半導體,車用營收占比明顯攀升,禁售其柴油車的趨勢就在眼前,國際IDM廠庫存降低,委外代工將更為明顯,甚至漲價,營運動能一路旺至今年上半年,漢磊及嘉晶將優先受惠!
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此外,中美晶(5483)投資35億元,入主砷化鎵晶圓代工廠宏捷科(8086),投入氮化鎵的製程開發,期望能達成互補效應,發展潛力也值得關注。
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即時電壓標準電壓 在 林林夫妻 Youtube 的最讚貼文
#六神合體
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😅卡爾:「老婆~餐點好了,可以出餐囉!」
🤨Ling:「這哪是在做餐點!你剛剛是在洗三溫暖還是在游泳?汗流得也太誇張!」
最近好不容易一圓老闆夢,開了間小餐館-「🍽林林一號店Lin Cafe NO.1」,本以為可以當個帥氣出餐的👨🍳大廚師,但滿頭大汗總是會不小心被誤會,話說要是被誤認為揮灑青春汗水的壯碩鮮肉救生員🏊♂也就算了,偏偏沒那個腹肌身材,搞得比較像是跌到水坑裡的可憐老肉😓,叫我情何以堪啊~
👉「您好,這是您的包裹。」
🤩卡爾:「這...這難道是...六神合體!?」
#還有人知道什麼是六神合體嗎
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即時電壓標準電壓 在 YAMAHA FORCE 水冷跑旅俱樂部| 各位車友儀表的電壓有兩個?... 的推薦與評價
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1、我是四代勁戰六期18年2月牽車一直以來發動後即時電壓都大概14.3~14.4 因為我有改大燈線組(300摳) 所以一般發動下只會開日行燈發動怠速最高電壓可 ... ... <看更多>
即時電壓標準電壓 在 Re: [問題] cuxi 115 電瓶顯示問題- 看板biker - 批踢踢實業坊 的推薦與評價
不好意思借文發問一下,
有一個平時不太注意的小地方,由於前一陣子電瓶沒電發不動更換後,
我開始覺得自己不知道是不是記錯了,
印象中
電壓數字後面顯示一個o的符號,根據手冊說明是偵測後的標準電壓。
我印象中我以前騎乘的時候應該是即時電壓是14.4,偵測後的標準電壓是14.3或是14.4
但是最近騎乘時即時電壓是14.4但是偵測後的標準電壓都在12.7,
這是正常還是我之前記錯了呢?
另一個問題是,我換完電瓶後三天忽然開始有電壓足夠(12.7)發不動的狀況,
但是靜置1分鐘左右又可以正常發動了,有簡短問過老闆但是他也一時沒有頭緒,
不知道版上大大能不能隔空抓藥一下,謝謝。
※ 引述《Crazyloveyou (我要享受我的人生)》之銘言:
: 想請問一下
: CUXI 115
: 儀錶板按左邊那個RESET鍵
: 按到電瓶那邊的時候
: 按一次 顯示 14.2
: 再按一次 顯示 12.6 _ 然後數字右下角會有一個一橫這樣
: 電瓶不是只會有一個14.2的數字這樣子嗎 說明電瓶現在14.2V這樣
: 想請問一下這個12.6_ 是甚麼意思呢 謝謝
: 另外按住左邊煞車時 煞車燈不是應該要一直亮著的嗎?
: 煞車燈卻會一直閃爍 閃一下 亮一下 又閃一下 亮一下這樣
: 這是煞車線哪裡接觸不良的嗎 謝謝
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█ ≡ 阿 瓦 ◢◥█◤ 我不會把阿婆讓出去的,那是我的阿婆! ψilikeilike
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