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2016年科技趨勢預測-深圳黄瓜AVAPP電子
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2016年科技趨勢預測

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文章出處:黄瓜AVAPP電子責任編輯:admin人氣:-發表時間:2016-04-06
    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,讓黄瓜AVAPP趕快利用僅餘的一點微弱訊號看看未來一年有什麽值得期待的。
 
    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)對於LSI與其他並購(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隻是在2015年的眾多起並購案之一,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並購。
 
    我並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才迅速從加州聖塔克接拉(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台中,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,主要的原因就在於其較高的價格以及反應冷淡的表現,使其難以搶進2016年的聖誕禮物市場。
 
    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並不會成為下一件大事,而隻是眾多新事物結合黄瓜AVAPP一向稱為“嵌入式”的一些原有技術,融合在一起成為一種易於炒熱話題但難有什麽利潤的行銷話術。
 
    IoT隻是由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,但並不至於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後的下一件大事。
 
    提到“金礦”,網路巨擘用於探勘巨量資料“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於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,請給我一些正麵的預測吧!
 
    那麽,看看這個預測如何:工程師將在10nm節點、3D芯片堆疊以及係統級封裝(SiP)方麵取得重要進展。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係列SoC、Nvidia Pascal繪圖處理器(GPU),以及英特爾(Intel)/Altera用於伺服器的加速器芯片。
 
    盡管麵臨成本議題和挑戰,工程師將更有意義地繼續朝摩爾定律前進。但是,這項預測也十分輕鬆簡單。
 
    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製造商首爾半導體3月30日表示,針對日本透鏡製造商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,不僅僅適用於電視,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,由於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,加上雲端、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。未來的智慧車係統,係統裏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製多部車輛,也能引導車輛繞過危險的道路狀況等。
 
    以上這些都屬於“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,而且隻有少許的時間延遲,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,並且順利前往目的地。
 
    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);定位係統精確度也提升至誤差少於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)、製動器(Actuator)等之低成本半導體製程,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製單元(ECU),分別在各汽車係統中扮演重要角色,例如動力總成、車身控製、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於規範汽車先進駕駛輔助係統(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,在計算風險之後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,主要用於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製措施來提醒或警告駕駛人。此外,汽車並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,智慧係統將能建議正確的駕駛行為,或完全掌控狀況。
 
    ADAS係統的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係統(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係統基本須具備“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年的年複合成長率(CAGR)將超過20%,其中,資訊娛樂係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年之後於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,存取並處理各種資料。汽車將透過雲端運作,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麵持續扮演著重要角色,並推升嵌入式記憶體(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,基於各國行車安全規定,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年之後,“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於汽車來說越來越重要。未來隨著ADAS與V2V通訊應用快速發展,汽車電子係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製器(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。記憶體解決方案對於聯網汽車極為重要,因為記憶體內儲存了ADAS、資訊娛樂和環境係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。現今已經普遍用於微控製器晶片內的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係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,對於高密度(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。對於需要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、緊急救援係統(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記憶體由於采用了管理型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,可用於故障分析。
 
    使用這些測試板,測試係統就能直接存取模組內的NAND元件,而不用透過控製器傳送資料,也得以針對整個記憶體組進行全麵且完整的檢查。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,於每次須要升級時替係統節省成本。
 
    以美光(Micron)的eMMC記憶體解決方案為例,其整合式的16位元NAND控製器不隻可處理更沉重的管理負載(相較於獨立型NAND元件),同時也將記憶體最佳化。未來NAND控製器將提升至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。而先進微控製器(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,汽車電子元件對於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,法規強製安全係統的半導體需求,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,但是該解決方案的係統有下述技術要求,比方說更多的雷達節點(前方、側方和後方),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)、雲計算(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麵擔綱重要影響角色,其中性能方麵須特別注意幹擾(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於能否在時限內,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係統(IP Ecosystem)來降低風險與客製化支持。
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