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Trendforce:2020十大科技趋势揭晓 5G、AR和ToF成为市场热点

章鹰 2019-10-11 09:18 次阅读

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:

AI5G、车用“三驾马车”带动半导体产业逆势成长

2019年在中美贸易摩擦影响下,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 LEDOLED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。

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,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。

本文来自全球半导体观察微信号,本文作为转载分享。

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NCP1423 升压转换器 Sync-Rect PFM DC-DC 400 mA 具有真正截止和环杀手

NCP1422 升压转换器 Sync-Rect PFM DC-DC 800 mA 具有真正截止和环杀手

2是一款单片微功率高频升压型开关转换器IC,专为电池供电的手持式电子产品设计,负载高达800mA。它集成了Sync-Rect,可提高效率并消除外部肖特基二极管。高开关频率(高达1.2 MHz)允许使用小尺寸,小尺寸电感器和输出电容器。当器件禁用时,从LX或BAT到OUT的内部传导路径被完全阻断,OUT引脚与电池隔离。此True-Cutoff功能可将关断电流降至50nA。 Ring-Killer还集成了消除非连续传导模式中的高频振铃。除此之外,低电池检测器,逻辑控制关断,逐周期电流限制和热关断为各种电池供电应用提供增值功能。所有这些功能都打开,静态电源电流通常仅为8.5 uA。该器件采用紧凑小巧的DFN10封装。 特性 输出电流高达800 mA,VIN = 2.5 V且VOUT = 3.3 V 高开关频率,高达1.2MHz 不连续导通模式的抗振环杀手 低静态电流为8.5μA 1.0V启动无负载保证 输出电压从1.5V到5V可调 1.5A逐周期电流限制 带滞后的片上热关断 采用节省空间和薄型DFN10封装 无铅封装可用 应用 个人数字助理(PDA) 手持数字音频产品 便携式摄像机和数码相机 将一至两个碱性,...
发表于 07-30 02:02 101次 阅读
NCP1422 升压转换器 Sync-Rect PFM DC-DC 800 mA 具有真正截止和环杀手

NCP1421 升压转换器 同步矩形 PFM DC-DC 600 mA 具有真正截止和环杀手

1是一款单芯片微功率高频升压型开关转换器IC,专为电池供电的手持式电子产品设计,负载高达600 mA。它集成了Sync-Rect,可提高效率并消除外部肖特基二极管。高开关频率(高达1.2 MHz)允许使用小尺寸,小尺寸电感器和输出电容器。当器件禁用时,从LX或BAT到OUT的内部传导路径被完全阻断,OUT引脚与电池隔离。此True-Cutoff功能可将关断电流降至50nA。 Ring-Killer还集成了消除非连续传导模式中的高频振铃。除此之外,低电池检测器,逻辑控制关断,循环周期电流限制和热关断为各种电池供电应用提供增值功能。所有这些功能都打开,静态电源电流通常仅为8.5μA。该器件采用紧凑型Micro8封装。 特性 高效率: 3.3 V输出为94% 2.0 V输入时200 mA - 2.5 V输入时500 mA时3.3 V输出时84% 高开关频率,高达1.2 MHz(未达到电流限制) 真正截止功能可降低器件关断电流通常50nA 不连续传导模式的反振铃杀手 高精度参考输出,1.2V 1 1.5%,当V OUT 时,可提供2.5mA负载电流> 3.3V 8.5μA的低静态电流 集成式低电池检测器 打开排水低 - 电池检测器输出 无负载时1.0V启...
发表于 07-30 02:02 142次 阅读
NCP1421 升压转换器 同步矩形 PFM DC-DC 600 mA 具有真正截止和环杀手

OPT3101 基于 ToF 的远距离接近和距离传感器模拟前端 (AFE)

OPT3101器件是一种高速,高分辨率AFE,适用于基于飞行时间的连续波接近感应和测距。该器件集成了完整的深度处理管道,包括ADC,时序序列器和数字处理引擎。该器件还具有内置照明驱动器,可覆盖大部分目标应用供电的绝佳器件。 在高环境抑制比下,该器件可支持非常高的环境条件,包括130klux的全日照条件。 时序序列器具有高度可配置性,能够针对特定应用提供功耗与性能之间的折衷。 该器件提供包含相位,振幅和环境测量结果的深度数据。校准子系统支持相位数据校准,从而校准温度和串扰导致的不准确性 特性 接近感应和距离测量 与各种光电二极管和发射极兼容 在15毫不模糊的范围内具有16位距离输出 高达4kHz的采样率 200nA满标量程信号电流 1kHz时具有88dB信号相位动态范围 支持高达200μA的直流环境,60dB的环境抑制(1kHz时) 不依赖于物体反射率的距离测量 通过去混叠技术使距离范围扩展多达75m 由可编程序列发生器提供时序灵活性 自适应HDR节省功耗并扩展距离范围 可配置事件检测和中断输出机制 通过I 2 C接口实现控制和数据传输 集成照明驱动器,具有高达173.6mA的可编程电流控制能力 集成用于校准的温度传感器 内置串扰校...
发表于 08-17 15:13 258次 阅读
OPT3101 基于 ToF 的远距离接近和距离传感器模拟前端 (AFE)

OPT9221 OPT9221 飞行时间控制器

The time-of-flight controller (TFC) is a high-performance, 3D time-of-flight (ToF) sensor companion device that computes the depth data from the digitized sensor data. Depth data are output via a programmable complementary metal-oxide-semiconductor (CMOS) parallel interface. In addition to depth data, the TFC provides auxiliary information consisting of amplitude, ambient, and flags for each pixel. This information can be used to implement filters and masks and to dynamically control the system configuration for the intended performance. The TFC supports a wide range of binning and ROI options that help optimize the data throughput that must be handled. The 9-mm × 9-mm NFBGA package enables small form-factor, 3D, ToF systems that can be embedded into a variety of end equipment. 特性 QVGA 3D ToF控制器:最高120 FPS 深度数据: 12位相位 最高12位幅度 最高4位环境 饱和度检测 芯片组接口: 与TI ToF传感器兼容(OPT8241) 输...
发表于 08-06 17:19 143次 阅读
OPT9221 OPT9221 飞行时间控制器

OPT8241 OPT8241 3D 飞行时间传感器

OPT8241飞行时间(ToF)传感器属于TI 3D ToF图像传感器系列。该器件将ToF感应功能与经优化设计的模数转换器(ADC )和通用可编程定时发生器(TG)相结合。该器件以高达150帧/秒的帧速率(600读出/秒)提供四分之一的视频图形阵列(QVGA 320 x 240)分辨率数据。 内置TG控制复位,调制,读出和数字化序列。例如功率,运动稳健性,信噪比和环境消除)。 特性 成像阵列: 320×240阵列 1/3“光学格式 像素间距:15μm 高达150帧/秒 光学属性: 响应度:850nm时为0.35A /W 解调对比度:50MHz时为45% 解调频率:10MHz至100MHz 输出数据格式: 12位相位相关数据 4位共模(环境) 芯片集接口: 与TI的飞行时间控制器OPT9221兼容 传感器输出接口: CMOS数据接口(50MHz DDR,16通道数据,时钟和帧标记) LVDS: 600Mbps,3个数据对 1LVDS位时钟对,1LVDS采样时钟对 定时发生器(TG): 可编程感兴趣区域(ROI)的寻址引擎 调制控制 抗混叠 主/从同步操作 用于控制的I 2 C从接口 电源: 3.3VI /O,模拟 1.8V模拟,数字,I /O 1.5V解调(典型值) 经优化的光...
发表于 08-03 17:58 433次 阅读
OPT8241 OPT8241 3D 飞行时间传感器