半导体

集邦咨询发布2020年十大科技趋势

作者:来源:中国电子报、电子信息产业网发布时间:2019-10-12 14:06我要评论

全球市场研究机构集邦咨询针对2020年科技产业发展,整理十大科技趋势,精彩内容请见下方:

AI、5G、车用“三驾马车”带动半导体产业逆势成长

2019年全球半导体产业呈现衰退。展望2020年,尽管市场仍存在不确定性,但在5G、AI、车用等需求支撑下,将带动半导体产业逐渐脱离谷底。IC设计业者将导入新一代知识产权、强化ASIC与芯片客制化能力,并加速在7纳米EUV与5纳米的应用。在制造方面,7纳米节点的采用率增加,5纳米量产及3纳米研发的时程更加明朗,先进制程制造的占比将进一步提升。此外,第三代化合物半导体材料如SiC、GaN与GaAs等,具备耐高电压、低阻抗与切换速度快等特性,适合用于功率半导体、射频开关元件等领域,在5G、电动车等应用备受重视。最后,由于芯片线宽微缩及运算效能提升,使先进封装技术逐渐朝向SiP(系统级封装)方向发展;相较于SoC(系统单晶片),SiP的组成结构更灵活且具成本优势,更能符合AI、5G与车用等芯片的发展需求。

DRAM往EUV与下世代DDR5/LPDDR5迈进,NAND突破100层叠堆技术

现有DRAM面临摩尔定律已达物理极限的挑战,制程已来到1X/1Y/1Znm,进一步微缩不仅无法带来大量的供给位元成长,反而成本降低的难度提升。DRAM厂目前在1Y与1Znm制程将开始将单颗芯片颗粒的容量由现有主流8Gb提升至16Gb,使得高容量模组的渗透率逐渐升高,并且有机会在1Znm开始导入EUV机台,逐渐取代现有的double patterning技术。以DRAM的世代转换来说,DDR5与LPDDR5将在2020年问世,进行导入与样本验证,相较于现有的DDR4/LPDDR4X来说,将会更省电、速度更快。

NAND Flash市场将首次挑战突破100层的叠堆技术,并将单一芯片容量从512Gb提升至1Tb门槛。主要为应对5G、AI、边缘运算等持续发展,除了智能手机、服务器/资料中心需要更大的存储容量外,更要求单一存储设备的体积进一步微缩。除了NAND Flash芯片的进化,智能手机上存储界面也会从现有UFS 2.1规格,升级至更快速的UFS 3.X版本。在服务器/资料中心方面,SSD产品也会导入比PCIe G3速度与效能快一倍的PCIe G4界面,两样新产品明年将锁定高端市场。

5G商用服务范围扩大,更多终端硬件问世

2020年全球通讯产业发展重点仍为5G,不管是高通、海思、三星与联发科等芯片大厂还是华为、Ericsson与Nokia等设备商都将推出各种5G解决方案抢攻市场。在网络架构发展上以独立(Standalone,SA)5G技术为主,包括5G NR设备和核心网络需求提升。SA网络强调无线网、核心网和回程链路架构,支援网络切片、边缘计算等,在上行速率、网络时延、连接数量均符合5G规范性能。另外,随着2020年上半年R16标准逐步完成,各国电信营运商规划5G网络除在人口密集大城市外,也会扩大服务范围商用,预计将看到更多5G终端或无线基站等产品问世。

全球5G手机渗透率有望突破15%,中国厂商市占逾半

2020年智能手机的外观设计重点仍围绕在极致全面屏,进而拉升屏下指纹辨识搭载比例提高、屏幕两侧弯曲角度加大,以及屏下镜头的开发。此外,存储器容量规格提高,以及持续优化镜头功能,包含多个后镜头、高画素等,也是开发重点。至于5G手机的发展,随着品牌厂积极研发,以及中国政府推动5G商转,明年5G手机的渗透率有机会从今年不到1%,一跃至15%以上,而中国品牌的5G手机生产总量预计将取得过半市占。然而5G通讯基站的布建进度、电信运营商的资费方案以及5G手机终端定价才是决定5G手机是否能吸引消费者购机的关键。

高刷新率手机面板需求看增,平板成为Mini LED与OLED新战场

在手机面板方面,目前OLED或LCD面板的规格已经能满足各类消费者的需求,然而伴随着5G布建展开,其高传输效率与低延迟的特性,除了改善手机内容的动态表现,也开创手机在AR等其他领域的应用,带动90Hz甚或是120Hz面板的需求。

另外,以最热门的电竞应用来看,除了既有的高刷新频率面板,透过Mini LED背光增强对比表现的更高端产品,量产的条件也越来越充裕。而在采用LCD多年后,市场也传出2020年的iPad可能同步推出采用Mini LED背光与OLED这类增强画质表现的面板技术,让平板成为OLED与Mini LED另一个发展契机。

显示器产业供过于求,Micro LED开创新蓝海

从Micro LED自发光显示器进展来看,越来越多面板厂商推出玻璃背板的Micro LED方案,但由于良率问题,目前模组最大做到12寸,更大尺寸的显示器则是通过玻璃拼接的方式实现。尽管短期内Micro LED的成本仍居高不下,但由于Micro LED搭配巨量转移技术可以结合不同的显示背板,创造出透明、投影、弯曲、柔性等显示效果,未来将有机会在供过于求的显示器产业当中,创造出全新的蓝海市场。例如,若结合可折叠显示屏幕方案,Micro LED因为材料结构强健,不需要很多保护层,也不需要偏光处理,或许是一个适合切入的领域。

TOF方案的3D感测模组搭载率提升,有利未来AR应用发展

相较于结构光,TOF(Time of Flight)技术门槛较低,且供应商较多元,因此TOF模组成为手机后置多镜头的选项之一。虽然2020年3D感测并没有明显的新应用出现,但预计会有更多品牌厂商愿意增加搭载TOF模组的机种,带动TOF的3D感测模组在智能手机的普及度逐步提高。而随着iPhone在内的智能手机开始搭载TOF模组,透过提供更精准的3D感测和影像定位,强化AR效果,将提高消费者使用AR应用的动机,并吸引更多开发商推出更多AR应用程序,进一步提升对3D感测模组的需求。

感测能力与算法成为物联网加值关键

随着技术与基础建设日渐完备,2019年物联网在各层面多已迈入商业验证阶段,带来投资效益。2020年物联网在各垂直应用领域将向下扎根,已打底之制造、零售业等持续透过技术以优化流程与加值服务,农业、医疗等也将有更广泛的产业转型。在技术方面,将着重于提升感测能力,使其能进行五感侦测并对周遭环境做出更多反应,以及AI算法的突破以进行更多深度学习。此外,物联网装置连结数的上升造就海量数据,边缘运算与AI于终端设备之整合将是可期未来,进而带动软硬件升级商机。

自动驾驶将落实终端应用,探索更多商业模式

2020年自动驾驶技术的商业化,以商用车、特定行驶路线和区域性特殊应用为三个主要的特色,并且多数锁定在SAE Level 4自驾级别。能在2020年看到更多量、更多类型的自动驾驶商用案例,其中一项驱动因素来自各类平台化产品,如NVIDIA Drive运用AI人工智能技术的自驾车开发平台,以及百度Apollo开放平台提供不同自驾场景的解决方案等,都协助车厂及各级开发商加速将自驾技术落实于产品中。然而,自驾技术的开发成本高,车厂或技术开发商需要找出更多自驾技术的可能性,并且必须可获利、优化成本和改善问题,因此找到能满足该可能性的商业模式也是2020年的重点。

光伏组件产品标准化已成历史,终端产品选择将优先考量发电性价比

光伏技术发展不断更新,2018年及之前的组件皆为标准60片或者72片版型排列,电池片也都以完整尺寸呈现。而2019年电池片的版型改变与组件端的微型技术发展多样化,包含半片、拼片、叠片(瓦)、多栅线、双玻、双面(电池)组件等多样技术叠加运用,使得最终组件产品的输出功率相较于2018年增加一到两个档次(bin)。然而,组件产品的核心竞争力取决于度电成本。要降低度电成本,就要提升电池效率与组件功率,以创造更大发电量并确保产品长期的可靠性。未来市场产品定价的话语权将不再由制造端掌握,而是以市场需求及买方接受度为依归。

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责任编辑:陈炳欣
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