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

日經新聞0707

* 日本第25屆參議院選舉拉開帷幕：7月4日，日本第25屆參議院選舉發佈公告，在21日投開票之前，選舉戰正式拉開帷幕。2012年12月上台的安倍政府能否贏得民眾信任成為關注焦點。自民和公明兩黨包括非改選議席在內，能否獲得超過半數的議席備受關注。此外，對安倍晉三欲實施的修憲持支持態度的「修憲勢力」能否到達3分之2也成為關注的焦點。

* 日本對韓國出口管制啓動，韓企忙囤貨：日本政府針對韓國加強半導體材料的出口管制，限制措施將從7月4日起啓動，日韓兩國企業都在加緊應對。韓國企業對材料進行囤貨，日本材料廠商被迫應對新的審查。此次限制的品種日本佔有很高的市場份額，但韓國政府推出了支持國產化的方針。中期來看有可能影響日本企業的競爭力。韓國媒體稱，三星電子對涉及品種的庫存為「1～2個月」，SK海力士的相關人士則透露「不到3個月」。為避免工廠停產，兩家企業正忙著進行材料囤貨。SK海力士表示，「我們已請求日本客戶在7月4日前將盡可能多的材料庫存發送過來」。

* 韓國副總理稱「堅決應對」日本的出口管制：韓國副總理兼企划財政部長官洪楠基7月4日參加韓國的廣播節目，針對日本政府宣佈加強對韓國出口管理一事批評稱，「這是對有關強制徵用的司法裁決進行的經濟報復措施」。

* 安倍：韓國沒有遵守承諾：關於對韓國的半導體材料出口管制，日本首相安倍晉三7月3日透露了自身看法，認為由於在原勞工訴訟中韓國政府沒有提出應對舉措，日方此舉屬於事實上的對抗措施。安倍指出「根據1965年的《日韓請求權協定》，日韓彼此放棄了索賠權。這是背棄國與國的承諾將會如何的問題」。安倍表示「韓國沒有遵守承諾，就不再給予此前的優惠措施」。

* 惠普和戴爾擬將部分電腦生產轉出中國：惠普和戴爾等美國個人電腦大型企業開始討論將筆記本電腦在華生產的最多30%轉移到東南亞等地。亞馬遜和微軟也在與合作方商討將遊戲機等的生產網點進行分散。美國川普政權雖然決定暫緩啓動第四輪的對華關稅制裁，但對貿易戰長期化提高警惕的全球大型廠商調整在華集中生產的趨勢在擴大。其中關於個人電腦和遊戲機，雖然全球的大型企業以自主品牌進行銷售，但實際上主要委託給台灣鴻海精密工業和廣達電腦、仁寶電腦、英業達、和碩、美國的偉創力等電子設備服務代工廠商在中國大陸生產。據中國工業和信息化部的數據，中國佔到個人電腦全球生產的90%，包括智能手機等在內的電子信息製造業的收入總額達到13萬億元。相關就業達到千萬人規模。

* 日本重啓商業捕鯨後首批鯨魚肉上市：日本時隔31年重啓商業捕鯨後在北海道東部釧路港卸貨上岸的小鬚鯨肉7月4日在釧路市內的魚市上市，是重啓後的首批。從當天的交易價格來看，普通部位的「紅肉」為每公斤2500日元左右。今後，鯨魚肉將會出現在北海道各地的零售店及餐館。

* 孫正義與文在寅會談 建議韓國投資AI：日本軟銀集團會長兼社長孫正義7月4日在韓國總統府青瓦台與文在寅舉行會談。據韓國總統府透露，孫正義表示「今後韓國必須全力發展的，第一是AI（人工智能），第二是AI，第三還是AI」，建議舉全國之力集中投資AI。

* 三星2季度利潤大減56% 半導體、手機均低迷：韓國三星電子7月5日發佈的2019年4～6月合併財報的速報值顯示，營業利潤同比減少56%，減至6.5萬億韓元。繼營業利潤減少60%的1～3月之後再次大幅減速。受中美摩擦等世界經濟減速擔憂影響，DRAM型存儲器等的價格出現下跌。三星的銷售額同比減少4%至56萬億韓元。

* 夜遊日本，去新宿看場喜劇表演吧！：日本演藝公司「白A」將於8月在東京新宿開始定期以訪日外國遊客為目標客戶的喜劇表演。不依靠日語表演的「非言語」搞笑藝人每週三聚集在劇場，以接力的形式表演。該活動彌補了訪日遊客對夜間娛樂活動缺乏的不滿，也將為東京夜間經濟的振興做出貢獻。

* 近半年5成日企提高兼職工資：日本求職信息網站Mynavi於7月5日發佈的調查結果顯示，在勞動力短缺日趨嚴重的背景下，5成企業在最近半年里提高了兼職工資。針對提高工資的原因， 「難以確保人才」的回答達到8成，尤其是在勞動力短缺嚴重的保安及交通引導、保育和接待等的一線，很多企業提高了工資。

* 東京奧運會的「木之舞台」： 2020年東京奧運會及殘奧會舉行開閉幕式等的主會場新國立競技場7月3日向媒體開放。除了安裝大量冷氣機進行防暑降溫的措施外，還能看到防災等方面的多種精心設計之處。日本體育振興中心（JSC）表示，建設工程總體已完成9成左右，「森林體育場」已進入最後施工階段，力爭11月底竣工。

* 美國對原產韓國和台灣的越南鋼材徵收456％關稅：美國商務部7月2日宣佈，對於在韓國和台灣生產的鋼材在越南進行最終加工，然後從該國出口到美國的部分鋼鐵產品，徵收最多456％的關稅。對象產品包括耐蝕鋼材和冷軋鋼板。美國對於來自韓國和台灣的進口，分別在2015年12月和2016年2月加徵了關稅。但在那之後，經由越南的鋼鐵產品進口均出現激增，美國視為問題。美國商務部認為，在韓國和台灣生產的鋼鐵產品在出口美國之前一度運到越南進行簡單加工的這種行為相當於旨在逃避高關稅的迂迴出口。此次調查的實施是應美國鋼鐵大型企業紐柯鋼鐵公司(Nucor Corporation)、美國鋼鐵公司、鋼鐵動力公司（Steel Dynamics）和安賽樂米塔爾旗下的美國部門等要求。

* 日本擬將信號燈用作5G基站：日本政府為將信號燈活用為新一代通信標準「5G」的基站，七月初召開首次相關部門會議。計劃2020年度啓動實證試驗，最早2023年度在全國鋪開，將確立標準規格，力爭向海外出口。

鋼鐵、面板、電子代工上漲，台股再創今年收盤新高

【 財訊快報／方亞申】美股股市未受南海仲裁結果影響，周二道瓊隨S&P指後也創下歷史新高，NASDAQ站上5000點，周三亞洲股市普遍上漲，不過台股在開盤創下8865點新高後，台積電( 2330 )、大立光( 3008 )、電信股等小幅拉回震盪，但低價的中鋼( 2002 )、宏碁( 2353 )、友達( 2409 )及電子代工大廠英業達( 2356 )、廣達( 2382 )、緯創( 3231 )、仁寶( 2324 )等上漲，終場上漲16.29點，收在8857.75點，再創今年收盤新高，成交量為972.82億元。

儘管接連面臨油價大震盪、企業獲利下滑、美國聯準會升息、中國經濟成長走疲與英國公投脫歐等利空衝擊，但美股緩步推升，標普500周二盤中來到2,155點以上的歷史高水準，道瓊工業指數盤中亦一度創下18371點歷史新高。在前有英國脫歐、中美南海對峙，美國股市還能有此亮麗表現，顯見全球資金不管為了避險或報酬率，積極湧入美國。不過隨之而來將進入企業財報周，市調機構FactSet估計，截至今年第2季為止，標普500大企業營收連6季下滑，獲利也連4季萎縮。由於投資人早已預期第2季企業財報黯淡，下周財報焦點將落在中國經濟成長減速，以及英國脫歐候影響。中國在前幾年經濟爆發性成長後，已成為許多美國企業最大海外市場，也令許多業者在中國經濟成長減速後受到衝擊。今年第1季蘋果就因此陷入13年來首次營收下滑的窘境，令分析師更加關注第2季蘋果表現。不過，只要美股未連續出現長黑還是有利多頭表現，今年顯然美股沒放暑假。

再來資金流入的亞洲，日本執政黨選舉大勝，接下來應將有另一波資金寬鬆動作。日股近期連續大漲，後續看日圓如何貶值，而韓國也站穩2000點。中國雖在南海大喊不惜一戰，展現武器肌肉，但人民幣趨貶，股市卻反向走強，先前提及上證指數若正式站穩3000點為轉強訊號，本周正式站上，對於中期反彈應可期待，對於相關ETF可持續追蹤。至於弱勢的歐洲股市，德國又向萬點靠近是好事，只要英鎊未再大貶，對於國際經濟衝擊將逐漸減小。

台股持續上演資金行情。外資從520至周二為止買超超過1500億元，而期貨多單還在6.5萬口歷史高峰附近，儘管經濟基本面春燕還在等待，但全球負利率所釋出資金潮轉向美亞洲，台股擁有較高殖利率及低PE，持續吸引資金流入。而美日中股市都上漲，對台股低檔自然有一定支撐，只要未見外資大量撤退，台股低檔相對將有支撐。不過指數已創今年新高，若再加計以除息部分，指數已經攻抵9000點附近，此時宜攻不宜守，由於近期成交量也放大至900億元以上，且5日、10日及20日線均線同步上升至8650～8731點，只要守穩此區域之上，有利多頭表現。

個股上，台積電及大立光周四將法說會，股價之前已大幅上漲，周三拉回但現行還是多頭，是主要指標。包括聯發科( 2454 )、鴻海( 2317 )、世界( 5347 )、台塑集團等都是多方觀察標的。半導體股漲多拉回，不過低價的聯電( 2303 )、華邦電( 2344 )以及漲幅少的華亞科( 3474 )、力成( 6239 )、頎邦( 6147 )、矽力-KY(6415)等還在輪漲。電子代工大廠英業達、廣達、緯創、仁寶等上漲，其他如凌華( 6166 )、廣達、和碩( 4938 )、超眾( 6230 )、微星( 2377 )、曜越( 3540 )、盟立( 2464 )、同欣電( 6271 )、啟碁( 6285 )、智邦( 2345 )、凡甲( 3526 )、雙鴻( 3324 )等表現不錯。面板股扮演人氣指指標。汽車零組件族群胡連( 6279 )急拉，有業績疑慮的同致( 3552 )止穩反彈，維持一定人氣。製鞋相關的豐泰( 9910 )持續推升，生技股的台耀( 4746 )、旭富( 4119 )、東洋( 4105 )、神隆( 1789 )、太醫( 4126 )等拉回後止穩反彈。鋼鐵股在中國黑色系股大漲下，中鋼、大成鋼( 2027 )、豐興( 2015 )、燁輝( 2023 )也跟漲。食品股就看統一( 1216 )。