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#物聯網IoT #透過網路提供影音內容與服務OTT
#自動緊急煞車AEB #駕駛輔助系統ADAS #汽車安全完整性等級ASIL
#矽晶中介層interposer #直通矽晶穿孔TSV #3D封裝 #FinFET製程

【2016半導體產業預言】

回顧2015年，是史無前例的半導體產業整合之年，企業併購總額逾1,000億美元，超出過去10年所累積的企業併購總額。半導體產業重組迅速，反映了即使產業成長不足，但其發展正趨於成熟；展望2016年，技術的持續推進，提升物聯網 (IoT)、透過網路提供影音內容與服務 (Over The Top, OTT)、連網家庭、智慧汽車與可支援豐富內容的解決方案廣泛應用。其中，汽車市場更處於變革前端。

★汽車轉向功能性創新，安全第一
歐盟已制訂目標，期透過自動緊急煞車 (AEB) 和車道偏離警示等駕駛輔助系統 (ADAS) 技術降低駕駛的錯誤，以便在未來十年內減少 50% 的道路死亡人數。在美國，十家主要的汽車製造商承諾，將使 AEB 成為所有新款汽車的標準配備，並將於未來數個月內，與美國高速公路安全保險協會 (IIHS) 和美國高速公路交通安全局 (NHTSA) 合作制訂相關規範，包括訂出 AEB 成為標準特性的時間表。

有別於上世紀的「循序演進」，創新也僅止於造型款式；現今為改善安全性和駕駛性能，感測器和高解析度攝影機配備有增無減，加上無人駕駛驅動，未來所有車輛都將成為網路一部分。汽車連網需求的提升，LTE 和 Wi-Fi 將更廣泛佈署，車內、汽車對基礎架構 (V2I) 、汽車對汽車 (V2V) 通訊亦將明顯成長；許多非傳統汽車製造商開始投入，而IP業者、晶片供應商對汽車設計亦將舉足輕重。

為滿足功能性的安全需求，讓汽車內的電子系統故障能以更安全的方式偵測出來並妥善處理，晶片製造商須符合由 ISO 26262 標準定義的更高汽車安全完整性等級 (ASIL) 標準，根據重大事故發生的可能性、駕駛的可掌控程度，以及後果嚴重性等指標結合判定 A／B／C／D等級 (D代表最安全的關鍵流程以及最嚴格的測試規範)。預估在2016年，ASIL B 將成為汽車的主流要求。

★製程發展將「超越摩爾定律」
今年也是「超越摩爾定律」(More than Moore)展現動能的一年，將採用微縮電晶體之外的方法增加晶片密度、縮小尺寸，且採用製程節點的方式已出現移轉。一來因為製程技術28奈米以上的節點已趨成熟，且單位邏輯閘成本逐漸下降；二來FinFET製程雖擁有面積、功率和效能優勢，但並不適用於所有應用。這意味設計人員將擁有更多樣化製程選擇，須從軟體到矽晶和封裝做全方位檢視設計。

早期領先的解決方案主要是在矽晶中介層 (interposer) 上堆疊多顆晶片，但過去十年來已誕生新的晶粒封裝技術，例如：直通矽晶穿孔 (through silicon via，TSV)，它可增加晶片密度、通過晶圓背面的銅阻障底層，並能在晶圓磨薄時進行曝光。3D 中介層設計的優點是其高效能以及潛在微縮效益，有多種不同版本，但這些新技術通常並不便宜，且須搭配複雜的業務模式，才能處理不同來源的裸晶粒。

2016年開始，無需中介層或 TSV 的更低成本消費性3D封裝技術將朝大量生產邁進，業界預估今年底，許多高階智慧型手機將開始利用這項技術。另一項重大改變是，一直到90奈米左右，每個數位設計都會因成本、功率和效能提升而盡快移轉到新的製程節點，經濟效益也已改變。業者會根據目標應用進行製程移轉，甚至混合選用不同的製程技術，或為不同應用選用成熟節點的衍生製程版本。

★感測器是開啟無人駕駛車與人類共存的窗戶
在自動化過程中，將感測器技術中的轉換(Transformations) 、轉譯(Interpretations) 以及連結(connections) 等環節，進一步提升到「雲端運算」及「預測演算法」極為重要；而這整個由類比轉化為資訊的概念，與無人駕駛是相通的。無人駕駛的技術重點，即在於如何在其身處的生態系統 (ecosystem) 中移動自如；Rumba 掃地機器人、無人飛行器、無人駕駛播種機或無人駕駛車，皆是成功應用範例。

基於微機電技術的感測器，在價格、重量與體積上皆具有明顯優勢；其次，貫通真實世界與數位世界連結，不只從訊號處理器取得資料，還要從雲端中獲取資料；再者，為因應頻寬逐漸加大，以及與其它系統互動能力越來越強的感測器需求，須把軟體與演算法整合到感測器中。最後更重要的，是必須考慮到防範駭客入侵系統，感測器應具備加密功能。

只有奠基於高性能的感測器和演算法，以及高品質的資料和雲端環境，才能實現精確演算法；而使用多重感測器層 (multiple sensor layer) 的演算法，可提供極佳的可靠性，將扮演非常關鍵的角色。這些技術由於牽涉面太廣，有賴於公司之間團隊合作的努力，才能突破各種障礙與困難。想了解更多關於汽車電子及半導體的現況與未來？

延伸閱讀：《高峰展望》
http://compotechasia.com/a/____/2016/0117/30981.html
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[NIWeek] 平台方案加持 IIoT正從概念邁向實際

【CTIMES 王岫晨 報導】
2015年08月13日 星期四

今年度的NIWeek，以物聯網(IoT)貫穿整體活動。而除了物聯網的理念之外，還放入更多焦點在工業物聯網 (Industrial Internet of Things；IIoT)，並邀請了知名大廠，展示藉由和NI一同合作開發的系統平台，讓所有與會者體驗從概念邁向實際應用工業物聯網全新境界。

活動當中，Stanford 電機系教授Andrea Goldsmith 指出，到了2020年，全球預估會有超過500億支無線裝置。而5G的技術除了追求速度以外，還必須具有穩定性(reliability)、低耗電量(low energy consumption)、與可預測性(predictability)等功能。若上述條件能夠滿足，研究者即可以踏入嶄新應用領域，如遠端手術、無人駕駛車等應用領域將更臻成熟。

同時，在無線網路需求倍數成長的同時，5G技術研發的速度面臨到相當大的時間壓力，研究人員需要更強大的工具，協助他們快速將想法轉換為實際可測試的原型或實驗架構。在此需求前提下，NI 提供了非常適切的系統平台，協助工程師及研究人員在短時間內克服挑戰，完成任務。

眾所皆知的，Nokia 在 5G 的技術發展上不遺餘力。此次藉由 NIWeek ，Nokia 展示其 mmWave E-band技術。目前進展已經擴充到2x2 MIMO、高達10Gbps速率，此速度比現有LTE技術足足快100倍！ NI PXI架構完全符合 Nokia擴充性與彈性的需求，順利無縫的延續利用之前每一階段開發之軟體及成果。

而一向以提供高密集度網路設備的Ruckus 公司，在巴西2014 FIFA 活動賽事中，提供球場內76,000個通訊用戶WIFI網路設備。Ruckus AP具有BeamFlex+技術，可透過Beamforming 技術，將能量導向使用戶，讓同一球場的使用者，得以擁有順暢的 WIFI 網路，在第一時間將精彩賽式傳遞給全球。為了提升設備品質，Ruckus在其產線上部署了35 套NI VST (vector signal transceiver)，有效降低測試時間20%，同時NI 產品平台為軟體定義系統(Software-defined)，對 Ruckus 來說，同時可以游刃有餘的應用於未來需求。

提起 IBM，大家想到的應該是 IT 設備供應商，但其實 IBM 和 NI 已經於多年前便開始攜手合作，跨足物聯網相關領域。這當中，設備狀態監控系統 (Condition Monitoring Test Bed ) 是 IBM 所重視的一環。傳統方式為人工監控，非常耗時且常有錯誤，自動化狀態監控將可解決這些問題。但自動化當中，包含了許多挑戰，如雲端整合Cloud Integration、相容性 Interoperability、安全性Security，以及擴充性Scalabity。當中最理想的架構便是讓 Edge Node前端設備具有計算能力，可即時提供動作或反應，後端Server也具有計算能力，提供大數據分析。IBM 也提到，未來處理器技術將會成長的比網路頻寬還快，所以未來的IIOT的處理計算，無論是前端或後端，都具有很大的應用潛力。

Intel 穿戴式裝置圈的影響力，應該不需再多贅述。在 NIWeek 活動中，Intel 也提出Intel Curie 技術，外型如銅板大小，當中整合了加速規，Gyro、Bluetooth、DSP，處理器等功能，同時將整合於未來的穿戴式裝置當中。由於每個穿戴式產品都是獨立的且擁有各自型號，測試上必須應付超過上千種產品，每產品有它獨特的測試項目，如3G/4G、 GPS、 BT，WIFI 等。Intel 採用 NI Teststand為標準測試平台，可重複使用測試程式和流程，並輕鬆整合新測試項目或產品類別。

附圖：未來處理器技術將會成長的比網路頻寬還快，所以IIOT的處理計算，無論是前端或後端，都具有很大的應用潛力。

資料來源：http://www.ctimes.com.tw/DispNews-tw.asp…