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TrendForce發布2020年十大科技趨勢

Wednesday , 10 / 02 / 2019 [ 分析師: TrendForce ]

全球市場研究機構TrendForce針對2020年科技產業發展,整理十大科技趨勢,精彩內容請見下方:

AI、5G、車用三箭頭,帶動半導體產業逆勢成長

2019年在中美貿易戰影響下,全球半導體產業呈現衰退。展望2020年,儘管市場仍存在不確定性,但在5G、AI、車用等需求挹注下,將帶動半導體產業逐漸脫離谷底。IC設計業者將導入新一代矽智財、強化ASIC與晶片客製化能力,並加速在7奈米 EUV與5奈米的應用。在製造方面,7奈米節點的採用率增加,5奈米量產及3奈米研發的時程更加明朗,先進製程製造的占比將進一步提升。此外,化合物半導體材料如SiC、GaN與GaAs等,具備耐高電壓、低阻抗與切換速度快等特性,適合用於功率半導體、射頻開關元件等領域,在5G、電動車等應用備受重視。最後,由於晶片線寬微縮及運算效能提升,使先進封裝技術逐漸朝向SiP(系統級封裝)方向發展;相較於SoC(系統單晶片),SiP的組成結構更靈活且具成本優勢,更能符合AI、5G與車用等晶片的發展需求。

DRAM往EUV與下世代DDR5/LPDDR5邁進,NAND突破100層疊堆技術

現有DRAM面臨摩爾定律已達物理極限的挑戰,製程已來到1X/1Y/1Znm,進一步微縮不僅無法帶來大量的供給位元成長,反而成本降低的難度提升。DRAM廠目前在1Y與1Znm製程將開始將單顆晶片顆粒的容量由現有主流8Gb提升至16Gb,使得高容量模組的滲透率逐漸升高,並且有機會在1Znm開始導入EUV機台,逐漸取代現有的double patterning技術。以DRAM的世代轉換來說,DDR5與LPDDR5將在2020年問世,進行導入與樣本驗證,相較於現有的DDR4/LPDDR4X來說,將會更省電、速度更快。

NAND Flash市場將首次挑戰突破100層的疊堆技術,並將單一晶片容量從512Gb提升至1Tb門檻。主要為因應5G、AI、邊緣運算等持續發展,除了智慧型手機、伺服器/資料中心需要更大的儲存容量外,更要求單一儲存裝置的體積進一步微縮。除了NAND Flash晶片的進化,智慧型手機上儲存介面也會從現有UFS 2.1規格,升級至更快速的UFS 3.X版本。在伺服器/資料中心方面,SSD產品也會導入比PCIe G3速度與效能快一倍的PCIe G4介面。兩樣新產品明年將鎖定高階市場。

5G商用服務範圍擴大,更多硬體終端問世

2020年全球通訊產業發展重點仍為5G,不論晶片大廠高通、海思、三星與聯發科等,亦或設備商華為、Ericsson與Nokia等將推出各種5G解決方案搶攻市場。在網路架構發展上以獨立 (Standalone,SA) 5G技術為主,包括5G NR設備和核心網路需求提升。SA網路強調無線網、核心網和回程鏈路架構,支援網路切片、邊緣計算等,在上行速率、網路時延、連接數量均符合5G規範性能。另外,隨著2020年上半年R16標準逐步完成,各國電信營運商規劃5G網路除在人口密集大城市外,也會擴大服務範圍商用,預計將看到更多5G終端或無線基地台等產品問世。

全球5G手機滲透率有望突破15%,中國廠商市占逾半

2020年智慧型手機的外觀設計重點仍圍繞在極致全螢幕,進而拉升屏下指紋辨識搭載比例提高、螢幕2側彎曲角度加大,以及屏下鏡頭的開發。此外,記憶體容量規格提高,以及持續優化鏡頭功能,包含多個後鏡頭、高畫素等,也是開發重點。至於5G手機的發展,隨著品牌廠積極研發,以及中國政府推動5G商轉,明年5G手機的滲透率有機會從今年不到1%,一躍至15%以上,而中國品牌的5G手機生產總量預計將取得過半市占。然而5G通訊基地台的布建進度、電信運營商的資費方案以及5G手機終端定價才是決定5G手機是否能吸引消費者購機的關鍵。

高刷新率手機面板需求看增,平板成為Mini LED與OLED新戰場

在手機面板方面,目前OLED或LCD面板的規格已經能滿足各類消費者的需求,然而伴隨著5G布建展開,其高傳輸效率與低延遲的特性,除了改善手機內容的動態表現,也開創手機在AR等其他領域的應用,帶動90Hz甚或是120Hz面板的需求。

另外,以最熱門的電競應用來看,除了既有的高刷新頻率面板,透過Mini LED背光增強對比表現的更高階產品,量產的條件也越來越充裕。而在採用LCD多年後,市場也傳出2020年的iPad可能同步推出採用Mini LED背光與OLED這類增強畫質表現的面板技術,讓平板成為OLED與Mini LED另一個發展契機。

顯示器產業供過於求,Micro LED開創新藍海

從Micro LED自發光顯示器進展來看,越來越多面板廠商推出玻璃背板的Micro LED方案,但由於良率問題,目前模組最大做到12吋,更大尺寸的顯示器則是通過玻璃拼接的方式實現。儘管短期內Micro LED的成本仍居高不下,但由於Micro LED搭配巨量轉移技術可以結合不同的顯示背板,創造出透明、投影、彎曲、柔性等顯示效果,未來將有機會在供過於求的顯示器產業當中,創造出全新的藍海市場。例如,若結合可折疊顯示螢幕方案,Micro LED因為材料結構強健,不需要很多保護層,也不需要偏光處理,或許是一個適合切入的領域。

TOF方案的3D感測模組搭載率提升,有利未來AR應用發展

相較於結構光,TOF(Time of Flight)技術門檻較低,且供應商較多元,因此TOF模組成為手機後置多鏡頭的選項之一。雖然2020年3D感測並沒有明顯的新應用出現,但預計會有更多品牌廠商願意增加搭載TOF模組的機種,帶動TOF的3D感測模組在智慧型手機的普及度逐步提高。而隨著iPhone在內的智慧型手機開始搭載TOF模組,透過提供更精準的3D感測和影像定位,強化AR效果,將提高消費者使用AR應用的動機,並吸引更多開發商推出更多AR應用程式,進一步提升對3D感測模組的需求。

感測能力與演算法成為物聯網加值關鍵

隨著技術與基礎建設日漸完備,2019年物聯網在各層面多已邁入商業驗證階段,帶來投資效益。2020年物聯網在各垂直應用領域將向下扎根,已打底之製造、零售業等持續透過技術以優化流程與加值服務,農業、醫療等也將有更廣泛的產業轉型。在技術方面,將著重於提升感測能力,使其能進行五感偵測並對周遭環境做出更多反應,以及AI演算法的突破以進行更多深度學習。此外,物聯網裝置連結數的上升造就海量數據,邊緣運算與AI於終端設備之整合將是可期未來,進而帶動軟硬體升級商機。

自動駕駛將落實終端應用,探索更多商業模式

2020年自動駕駛技術的商業化,以商用車、特定行駛路線和區域性特殊應用為三個主要的特色,並且多數鎖定在SAE Level 4自駕級別。能在2020年看到更多量、更多類型的自動駕駛商用案例,其中一項驅動因素來自各類平台化產品,如NVIDIA Drive運用AI人工智慧技術的自駕車開發平台,以及百度Apollo開放平台提供不同自駕場景的解決方案等,都協助車廠及各級開發商加速將自駕技術落實於產品中。然而,自駕技術的開發成本高,車廠或技術開發商需要找出更多自駕技術的可能性,並且必須可獲利、優化成本和改善問題,因此找到能滿足該可能性的商業模式也是2020年的重點。

太陽能模組產品標準化已成歷史,終端產品選擇將優先考量發電性價比

太陽能技術發展不斷更新,2018年及之前的模組皆為標準60片或者72片版型排列,電池片也都以完整尺寸呈現。而2019年電池片的版型改變與模組端的微型技術發展多樣化,包含半片、拼片、疊片(瓦)、多柵線、雙玻、雙面(電池)模組等多樣技術疊加運用,使得最終模組產品的輸出功率相較於2018年增加一到兩個檔次(bin)。然而,模組產品的核心競爭力取決於度電成本。要降低度電成本,就要提升電池效率與模組功率,以創造更大發電量並確保產品長期的可靠性。未來市場產品定價的話語權將不再由製造端掌握,而是以市場需求及買方接受度為依歸。

TrendForce將在2019年10月18日(五),於台大醫院國際會議中心101室(台北市中正區徐州路2號1樓)舉辦「2020集邦拓墣科技產業大預測」研討會。活動網址:https://seminar.trendforce.com/AnnualForecast/2019/TW/index/

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