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【COMPUTEX 2016】邁入 5G 期間,台廠怎樣在零組件占據一席之地 05月17日更新_線上博弈體驗金

跟著科技立異,舉措家當發達進展,對資訊傳遞的服從與速率需求也賡續提拔。個中尤以 UHD 記憶(Ultra High Denition)、伶俐電動車與物聯網的遍及最為相干,促使舉措寬頻朝向 5G 邁進。 在 UHD 方面,按照現在趨向,人類對記憶品格的請求仍毫無盡頭。當今 Full HD 不只廣泛深切天下列國頻2021歐洲盃賽程道,4K UHD 電視亦罕見于各年夜賣場,日本乃至計劃在 2020 年東京奧運要以 8K 記憶廣播。純以分辯率對于記憶帶寬而言,一個 8K 畫面高達 Full HD 的 16 倍。固然電視記憶廣播有特地的數字電視規範,但生存上也已到處可見手機播放高清記憶檔案,故將來對高速通信需求可見一斑。 若要改良畫質,除了進步分辯率、將廣色域 (Color Space)與色採深度(Color Depth)進步到 10~12 bits 外,增長幀率(Frame Rate) 也是可行舉措,國際電信聯盟(ITU)界說在 UHD 廣播的 ITU-R Rec. BT.2020 記憶規範即歸入此轉變。 但無論是上述哪一種方法,都邑增長通信帶寬。是以即使高服從影片編碼(High Eciency Video Coding,HEVC)較前代 H.264 大約增長了兩倍緊縮率,但光只是分辯率進步,就已招致記憶傳輸對新一代通信技巧需求孔急。 其次,電動車近幾年在 Tesla、Apple 或是 Google 接踵進展無人駕駛的新潮下,早已成為 Computex、CeBIT、CES 等高科技展覽注視核心。伶俐電動車在動力改由電力驅動外,車子與資通信科技(ICT)、半導體的聯合,都將帶來車輛的全新反動。現在應用的先輩駕駛幫助體系(Advanced Driver Assistance Systems,ADAS), 就大批合營應用到相機鏡頭、記憶訊號處置器 (Image Signal Processor,ISP)等 ICT 產物。此外,車用零組件廠商也可看遭遇其惠。 ICT 用于伶俐車并不限于現行主動幫助,將來伶俐車將會歸入自動式主動平安駕駛,借由車與車(V2V)或是車與基本扶植(V2I)間以遠距通信技巧(Telematics)的交流即時資訊──內容包括本車全部裝配的資訊(如胎壓乃至駕駛風俗)與相干周邊情況事件(行人與其他車輛) 等──以到達最終無人駕駛車的幻想。為了完成此幻想,新一代車用通信體系將必要高帶寬,以歸入低耽誤(Low Latency)特徵,包管吸收到的資訊能即時反響為需要參數。 最后,建構將來伶俐城市與伶俐家庭的物聯網(IoT)也正發達進展中。一個伶俐家庭將不只要電腦、小我舉措裝配,連涼氣機、洗衣機等消 費型家電都可以連上彀絡。再從家庭擴及全部城市,歸入伶俐電表等伶俐電網的利用,加倍遍及于人類生存傍邊。 現在提出可用于物聯網的通信技巧相稱多種,包括 LoRa 與 SigFox 在內等遠距低功耗收集廠商正積極布建基地站,而 3GPP(3rd Generation Partnership Program,第三代協作伙伴規劃)自身亦把物聯網歸入收集架構規范的規範內,在 Release 12 傍邊訂定了 CAT-M 之后,Release 13 又持續進展更節儉本錢與更低耗能的 NarrowBand-IoT(NB-IoT)技巧。由于現行電信技巧劈頭自語音通信,固然在 IMT-2000(3G)與 IMT-Advanced(4G)年月年夜幅增長傳輸速率,但通信裝配可貫穿連接基地台的數量究竟以人類上彀為基準計劃,面臨將來將有更多人類生存裝配貫穿連接上電信收集,現行體系仍嫌缺乏,故需新一 代電信技巧增援。   極新利用,驅動 IMT-2020 規範出生 面臨前述 3 種將來重要趨向──UHD 記憶、伶俐電動車和物聯網皆必要新的通信技巧才可以增援,國際電信聯盟提出訂定新一代 IMT- 2020(俗稱 5G)規範,方針訂于在 2020 年東京奧運時可以現實運轉此技巧。2015 年起開端研討,2017 年起接收如 3GPP 構造提案,2018~2019 年間驗證提案技巧,圖一則描寫了 IMT- 2020 市場利用與絕對應規格。 ▲ 圖一:IMT-2020 市場利用與絕對應規格。 ▲ 彌補之夏農(Shannon)公式。 為了可以或許傳輸跨越 UHD 的記憶,實際尖峰傳輸率(Peak Data Rate)必要較 4G(只要 1Gbps) 增長,到達 20Gbps 以外,抵消費者而言,無論在家中臥房照樣在挪動高鐵上,應用者體驗相當緊張,是以也必需統籌應用者體驗傳輸率(User Experienced Data Rate),最少到達 100Mbps。 IMT-2020 針對將來伶俐車的利用,不只誇大挪動時的傳輸本領,對于車輛通信分外必要的低耽誤本領也分外著墨。低耽誤代表車輛自身可以更即時(Real time)行止理瞬息萬變的交通狀態, 為了充足把握周邊交通(車子與能夠任何影響平安的裝配)與互相活動的資訊,處置地區資訊流量(Area Trac Capacity)當然也得一并斟酌。 至于針對物聯網多品種上彀的必要,IMT- 2020 也跳脫傳統 2/3/4G 只傳送語音與材料的特徵,從新界說一個可以或許包容更多聯網密度裝配(Connection Density)的體系,并誇大其具有低功耗(Low Power)的收集動力娛樂 城 活動服從(Network Energy Eciency),以殺青節能減碳的綠能情況, 同時也節儉了替換電池與人工布線的本錢。 (Source:Qualcomm) 技巧衝破,迎向 IMT-2020 方針 為了殺青 IMT-2020 規範所設定的方針,天下列國電信營運商、終端商與元件商均努力研發各類技巧。包含調變波形(Modulation Waveform) 與多工技巧(Multiplex)、多重無線存取技巧 (Multi-RAT)、毫米波(Millimeter Wave)與年夜範圍陣列天線(Massive Antenna)、軟件界說收集(Soware Dened Network,SDN)與收集功效假造化(Network Function Visualization, NFV)等。 傳統夏農公式至今仍實用,只是很多新技巧開闢出來,彌補了此公式。傳統噪聲(Noise)可細分為已知攪擾與純噪聲,而在 3GPP Release 10 之后所采用的載波聚合(Carrier Aggregation) 技巧,在 5G 期間將由於有更廣的帶寬,可以或許發生更高傳輸容量。 1. 調變波型與多工技巧 現在在 IMT-2020 候選的新一代調變波形都是奠定在 LTE 所應用的正交分頻多工技巧 OFDM 改進而來,包含 Filter Bank Multi-Carrier(FBMC)與 Generalized Frequency Division Multiplexing(GFDM)等,個中的差別為在本錢與頻譜效益(Spectrum Eciency)之間的取舍,別的也斟酌以傳送訊號清除技巧,完成全多工(Full Duplex)傳輸。目標為了知足 IMT-2020 方針的 3 倍頻譜效益和 500KM/h 挪動率,如圖一。 2. 多重無線存取技巧 應用分歧的基地台同時敵手機傳輸。例如透過上傳或是下載的分歧特徵,雙貫穿連接(Dual Connection)到分歧基地台;亦或應用手機多根天線的特徵,在增強下載傳輸狀態下,分歧天線貫穿連接到分歧基地台。早在 3GPP Release 11 時就已開端規范此和諧多點傳輸(Coordinated Multipoint,CoMP)在同質性收集(Homogeneous Network)的傳輸形式。 除了年夜型基地台與小型基地台之間的和諧多點傳輸外,現在 3GPP 正在接頭分歧收集體系,即異質收集(Heterogeneous Network)間的協作傳輸,個中以 Wi-Fi 與 LTE 間的貫穿連接(LTE WiFi Aggregation歐洲 盃 足球 直播,LWA)為眾所注視的核心,可透過現行已布建完備的 Wi-Fi Access Point、LTE 基地台與終端手機同時貫穿連接傳輸。在 IMT-2020 計劃的收集扶植藍圖中,大批小基地台或是與其他收集體系的協作,將會飾演特別很是緊張的腳色。 3. 毫米波與年夜範圍陣列天線 5G 規範固然還在研討傍邊,但現在列國構造或是廠商都常會殺青共鳴,就是應用頻譜 5GHz 以上,乃至到 70GHz 擺佈,以毫米波傳送,高頻載波帶來高電路帶寬的效益,同步下降吸收天線的年夜小,也有助于應用年夜範圍陣列天線 (Massive Antenna)。進步多輸入輸出(Multiple Input Multiple Output,MIMO)的導入,是倍增夏農新彌補的公式身分之一,固然較高的載波頻率晦氣于遠距傳輸,但由于將來基地台設置將如前段所述,應用布建密度高的小型基地台, 手機與基地台的間隔較現舉動近,可戰勝此晦氣身分。 4. 軟件界說收集與收集功效假造化 從 2G 離開現行 LTE 收集,基地台所飾演的腳色愈顯緊張,在通用舉措通信體系 UMTS 的 Node B 開端將本來集中治理資本下放,例如手機轉移功效(Handover)的切換,Node B 在 LTE 期間累贅更重的治理量,故整合更高層協議至退化版 Evolved Node B 內。 由于將來無線傳輸速率倍增,與多個基地台互相貫穿連接的復雜協作下,團體電信收集架構也將遭受前所未見的挑釁。包括治理傳輸材料活動、伶俐車用所需的低耽誤收集體系反響與多種連網裝配發生的物聯網貫穿連接義務,亦即完成 IMT-2020 方針提拔 100 倍的收集動力服從、耽誤低于1ms、每平方公里 100 萬的聯網密度裝配,和處置每平方米 10Mbps 的地區資訊流量。怎樣在合理的本錢增長下完成上述義務,導入 SDN 與 NFV 將是電信裝備商與電信營運商針對的偏向。   完成 IMT-2020 的癥結零組件 為了研發通信技巧,從擔任運算的 CPU 到實體層的 Modem 等元件,都必需能現實施展利用, 才組成轉變的能夠性。 1. CPU 處置更復雜高于 Layer 2 的訊號流程 現行小我舉措裝配平常應用 CPU 做為處置 Layer2/Layer3 的協議訊號。傳統面對反抗分歧狀態的傳輸通道,Layer 1 會斟酌調劑調變(Modulation)與毛病更正碼(Error Control Coding)機制,以相符即時通道估測(Estimation) 的成果。但在 IMT-2020 后,此調劑機制將拉高至 Layer 2 以上,應用分歧的基地台或是 RAT 傳輸以合營現行通道狀況。 由于 5G 將應用 Multi-RAT 傳輸,一支手機極可能同時會與多個分歧基地台,乃至周邊手機貫穿連接(Device to Device,D2D)、轉移與傳送材料將必要更復雜、更即時的處置,一個高速的 CPU,乃至效能媲美利用處置器(Application Processor,AP)以內的 CPU 將勢弗成免。 現在基頻裝配所應用的 CPU,平常為 ARM 之 R 系列處置器,其近來炫 海 娛樂 城推出 Cortex-R8 具有 4 焦點之非循序(Out of Order,OoO)處置功效,此運算架構已特別很是接近手機利用處置器的 CPU,乃至傳統電腦的 CPU,此效能的強化方足以利用在 5G 復雜的收集協議。 2. 次世代舉措內存(LPDDR4X/LPDDR5) 除了強化 CPU 以外,與 CPU 合營的內存也須同時合營 5G 特徵。現在手機內 AP 均應用舉措內存,能夠為 LPDDR3 或是 LPDDR4。對于像 iPhone 這類 Modem 仍舊自力于 AP 以外的手機架構而言,合營 Modem 應用的 DRAM 現在照樣以 LPDDR/LPDDR2 佔多數,但跟著增援 3GPP Release 12 高速 Category 手機芯片陸續問世,更高速的 LPDDR4 可預期被普遍應用。 在 IMT-2020 的規格中,合營 CPU 高速處置與增長通話/上彀時候的特徵,下降在高速傳輸時發生的功耗,LPDDR4X 技巧已被 JEDEC 構造所界說,并由聯發科實作發生。其重要特徵為下降內存輸入入周邊電壓至 0.6V,讓每個輸入入以 3200Mbps 以上高速傳輸,此規範也將同時納為下一代 LPDDR5 的規範,以因應 5G 所必要的高速存取帶寬。估計在 2020 年 5G 上路時,高階機種將會應用 LPDDR5,主流機種則應用 LPDDR4X。 3. 新一代的實體層電路 IMT-2020 候選的多項技巧中,在傳送端(Tx) 新的轉變包括調變波形如 FBMC、GFDM 等。 吸收端(Rx)則占 Modem 重要運算處置部門,個中現行 LTE 規範內的 LDPC、Turbo Code 將與新的 Polar Code 配合候選通道編解碼的腳色。Massive MIMO 所必要處置天線和分歧載波之間的相互攪擾,都將加深數字旌旗燈號處置器 (Digital Signal Processor,DSP)解調的復雜度。 由于 5G 將應用如上所述多種新的通信技巧,現實擔任傳輸訊號的實體層將會懸殊于現行架構,更強盛的 DSP 將飾演緊張腳色。手機芯片業者平常以自行開闢或向外購置 DSP,如高通采自行開闢,而其他手機芯片業者則偏向應58 娛樂 城用 CEVA 供應的 DSP。 4. DSP 與 CPU 在 IMT-2020 間的競合 現行 DSP 擔任 Layer 1 運算,而 CPU 擔任 Layer 2 以上不停是歷久以來在通信架構的常態,但在新一代 IMT-2020 對于可調式(Adaptive) 傳輸的處置改采跨階級運算,乃至分歧 RAT 配合傳輸必需面臨分歧特徵的利用加以取舍,如電動車通信誇大即時反響,但多半物聯網利用卻不消誇大即時反響。傳統的現行電路架構必將遭受挑釁,現在在對于高通、ARM、CEVA 等罕見廠商則可預感將采分歧做法以因應 5G 所帶來的全新體驗。 5. 多模多頻之射頻模組與多根天線 自從多種無線通信技巧與 MIMO 技巧接踵問世,現在手機已有多種通信技巧并存,例如 LTE、WiFi/BT、NFC 等,不只一支天線存在現行的手機內。在 5G 的年月,多頻段的功率縮小器(Power Amplier)和毫米波頻段多重 MIMO 將會帶給射頻工程師在體積沒法生長的手機內更年夜的挑釁。 ▲ 聯發科 Mediatek helio P20 采用 16 奈米制程,是環球首款支撐 LPDDR4X(低功耗雙倍數據速度隨機貯存)的 SoC。(Source:聯發科) 調集高低游,零組件台廠躍居要角 台灣現在在環球晶圓代工與封測產值都居環球第一,IC 計劃產值則居于環球第二,在環球半導體家當可謂無足輕重,面臨將來 IMT-2020 預定方針,台廠可延續供應完備處理計劃。 面臨 IM-2020 規格所請求高達 20Gbps 尖峰傳輸率與 100 倍收集動力服從,台灣半導體代工實作電路必要開始進的制程,透過擁有高速運作速率,與較少漏電流的晶體管架構(FinFET),以相符 5G 的尖峰傳輸率及收集動力服從需求。台積電現在計劃 10 奈米于 2016 年進入量產,到 2018 年則可量產 7 奈米。 分家環球封測產值第一與第三名的日月光及硅 品,基于曩昔 Package on Package(PoP)與 Silicon in Package(SiP)的整合經歷,將有助于改良將來芯片散熱與電性特徵,到達 IMT-2020 所訂定的高規範。 此外,聯發科奠定于曩昔多媒體(Multi-Media) 利用與 2/3/4G 電信技巧開闢的經歷,同時也與日本 NTT docomo 協作配合開闢下一代電信技巧,預期能在 2020 年定時推出相符規範之通信 芯片。 IMT-2020 的驅動力來自生存多項影音、車輛與物聯網利用。是以,如環球僅次于美光獨一同時臨盆 DRAM、NAND、NOR 且自有內存工場的廠商華邦,便在器重節能的物聯網與需歷久供給的車規利用中,具有癥結位置。 綜不雅環球,除了美國以外,只要台灣是獨一可以供應全部半導體家當從高低游到終端處理計劃的國度,從 IC 計劃、晶圓代工、封測、周邊內存供給以致 ICT 終端產物,對于高低游供給具有群聚效應,可年夜幅削減營運本錢。例如一個供應 5G 周邊利用的 IC 計劃廠商可以直接同時在台積電、華邦和日月光下單,台積電芯片與 華邦供應以內存可直接載輸送日月光 SIP 封 測,下單客戶只需專注計劃研發,在將來器重 3D IC 或是物聯網多類型利用可供應更佳的辦事。 ICT 廠商,Computex 年夜調集 本年的台南國際電腦展 Computex 馬上隆重睜開,每年孵育有數良好計劃產物的“台南國際電腦展立異計劃獎”(COMPUTEX d&i awards) 也邁入第九屆,照應家當趨向擴展征件類別,朝物聯網及伶俐科技進展。除了 Acer(宏碁)、ASUS (華碩)、Avision(虹光周密)、Cooler Master(訊凱國際)、Dell(戴爾)、Delta(台達電)、Edimax(訊船科技)、GIGABYTE(技嘉)、HTC(宏達電)、 MSI(微星)、ermaltake(曜越)、TPV (冠捷科技)、ZOTAC(索泰)等得獎年夜廠外,更調集台灣諸多 ICT 廠商,預期將應用完備家當供給鏈上風,出現工業制造及貿易軟硬整合處理計劃, 方針朝“建構環球科技生態系”更邁進一步,同 時也蓄勢待發,歡迎 5G 期間的到來。 以下概列本屆 Computex 各範疇參展廠商: 半導體及目標廠商:緯穎、聯發、英特爾、云達、瑞昱、日月光 通信及收集產物:訊船、技嘉、俠諾、宏正、萬泰、帝希、元通、註釋、葆得、茂發、普萊德 伶俐居家文娛:年夜同、喬鼎、錄森、富欣、精技、亞旭、邑锜、視達威、年夜通 平安利用:智晟、云保衛、愛瑪麗歐、物聯伶俐 車用電子:神達、磐旭、怡利、DEKRA 伶俐科技處理:育見、巽陽、雷虎、威臣 伶俐穿戴:ITRI、羅姆、輝能、鉅景、研鼎 體系及處理計劃:華碩、戲智、宏碁、微軟、台達電、明基、微星、 華擎、昆盈、精英、華蕓、藍天 外商區:Thermaltake、艾波比、FSP、西門子 伶俐貿易區:普達、飛捷、振樺電子、研華、拍檔

2019-03-26 14:14:00