拿好！傳說中的2016年“潛力股”技術(shù)全在這了

雖然智能手機(jī)增長(zhǎng)見頂，但是一系列新興應(yīng)用，如無人機(jī)、智能汽車、虛擬現(xiàn)實(shí)……層出不窮。半導(dǎo)體技術(shù)在其中發(fā)揮重要作用，未來市場(chǎng)的增長(zhǎng)潛力十分巨大。

1.新型傳感器

看一看谷歌、Facebook、亞馬遜這些公司正在做什么?正在忙于收購(gòu)。谷歌從2010年開始平均每個(gè)禮拜會(huì)收購(gòu)一家公司，涉及到人工智能、VR、3D、智能家居、云技術(shù)。這些新技術(shù)新應(yīng)用都有一個(gè)非常關(guān)鍵的環(huán)節(jié)，那就是需要傳感器。

在未來，傳感器將是創(chuàng)新的重點(diǎn)，比如運(yùn)動(dòng)傳感器，能感知加速度、重力等。化學(xué)的傳感器可以測(cè)PM2.5和農(nóng)藥殘留。高度計(jì)可以用來做室內(nèi)定位。此外，人機(jī)交互技術(shù)、語音語義、手勢(shì)識(shí)別、動(dòng)作跟蹤、眼球跟蹤等，傳感器的創(chuàng)新點(diǎn)幾乎是無盡的。隨著物聯(lián)網(wǎng)、智能硬件的普及，發(fā)展?jié)摿o比巨大。

2.室內(nèi)定位芯片

GPS在室外定位領(lǐng)域已被廣泛應(yīng)用，不過它有一個(gè)很明顯缺陷是較難用于室內(nèi)定位，而且一般民用的精度也不夠高(10m左右)，相對(duì)于室內(nèi)導(dǎo)航的要求(1m左右)還有一段距離。由此，人們大約80%活動(dòng)時(shí)間的位置服務(wù)，就是一個(gè)空白點(diǎn)。與此同時(shí)，這其中也就蘊(yùn)藏了巨大的商業(yè)機(jī)會(huì)。目前，谷歌、微軟、蘋果、博通等科技巨頭均已開始研究室內(nèi)定位技術(shù)?？梢韵胍?，未來隨著室內(nèi)定位芯片技術(shù)的商業(yè)化，必將帶來一波創(chuàng)新高潮，其影響和應(yīng)用前景絕不會(huì)亞于GPS。

目前應(yīng)用于室內(nèi)定位的技術(shù)方案很多，博通公司推出的一種用于室內(nèi)定位的新芯片(BCM4752)具備三維定位功能。這種芯片可以通過WiFi、藍(lán)牙或NFC等技術(shù)提供室內(nèi)定位系統(tǒng)支持。該芯片還可以結(jié)合其他傳感器，例如手機(jī)里的陀螺儀、加速度傳感器等，將位置的變化實(shí)時(shí)計(jì)算出來。博通公司計(jì)劃將這種芯片內(nèi)置到智能手機(jī)里。

3.3DXpoint

存儲(chǔ)是電子產(chǎn)品中最重要的部分之一，它對(duì)電子產(chǎn)品來說就像糧食一樣不可或缺。每一項(xiàng)新的存儲(chǔ)技術(shù)誕生都將引發(fā)市場(chǎng)關(guān)注。何況3DXpoint是由英特爾與美光兩家業(yè)界最具份量的公司重點(diǎn)發(fā)布的技術(shù)。

2015年下半年英特爾聯(lián)合美光閃電發(fā)布了新非揮發(fā)性內(nèi)存技術(shù)“3D-Xpoint”。據(jù)了解，英特爾3D-Xpoint SSD效能與耐用性令人驚艷──IOPS效能較傳統(tǒng)主流SSD快超過7倍，延遲效能超過8倍，耐用性則足以挑戰(zhàn)SLC-SSD水準(zhǔn)。英特爾已將采用搭載3D-Xpoint內(nèi)存的SSD產(chǎn)品做為提升系統(tǒng)產(chǎn)品效能，拉開對(duì)手差距的殺手級(jí)產(chǎn)品。預(yù)計(jì)新一代平臺(tái)將搭配Kaby Lake CPU于2016年第三季開始出貨，有可能將在高端SSD市場(chǎng)掀起一陣波瀾，帶給內(nèi)存龍頭三星等競(jìng)爭(zhēng)者一大威脅。

據(jù)悉，三星為了對(duì)抗英特爾的攻勢(shì)，現(xiàn)在正緊鑼密鼓地開發(fā)新內(nèi)存產(chǎn)品，打算融合自身DRAM與NAND Flash的技術(shù)優(yōu)勢(shì)，趕在2016年年中推出。三星的積極因應(yīng)顯示出SSD市場(chǎng)未來將有重大改變。

4.NFC小額支付

2015年12月，蘋果公司和中國(guó)銀聯(lián)正式宣布合作，將在中國(guó)推出Apple Pay移動(dòng)支付服務(wù)，預(yù)計(jì)用戶最快于2016年初可在中國(guó)大陸使用此服務(wù)。就在Apple宣布與中國(guó)銀聯(lián)合作的同一天，中國(guó)銀聯(lián)同樣和三星電子達(dá)成將Samsung Pay引進(jìn)中國(guó)市場(chǎng)的協(xié)議。

近年來移動(dòng)支付市場(chǎng)迅速爆發(fā)，2014年全球移動(dòng)支付交易額達(dá)到3250億美元，未來幾年內(nèi)全球移動(dòng)支付市場(chǎng)將維持40%左右的復(fù)合增長(zhǎng)率。相對(duì)于遠(yuǎn)程支付來說，以NFC(近場(chǎng)支付)技術(shù)為代表的近場(chǎng)支付，在交易方式、硬件保障等方面擁有更高的安全性，受應(yīng)用場(chǎng)景的限制也比較少，使用頻率更高，一度將被業(yè)界看好，但是在中國(guó)市場(chǎng)上的應(yīng)用推廣卻一直緩慢。隨著蘋果公司、三星公司等國(guó)際大廠進(jìn)入中國(guó)市場(chǎng)，同時(shí)在金融機(jī)構(gòu)、電信運(yùn)營(yíng)商、手機(jī)廠商等的共同推動(dòng)之下，將有越來越多搭載NFC功能的手機(jī)、終端被開發(fā)出來。未來NFC的應(yīng)用有望開始普及。

5.MCU+無線技術(shù)

無論是德國(guó)的工業(yè)4.0，還是《中國(guó)制造2025》，核心都是智能制造，制造業(yè)數(shù)字化程度將日益提高，并使用互連系統(tǒng)來控制復(fù)雜的工業(yè)生產(chǎn)流程，這就使數(shù)據(jù)在網(wǎng)絡(luò)間的低耗、安全、有效傳輸變得至關(guān)重要。由此，低功耗微控制器+工業(yè)以太網(wǎng)的SoC芯片，將成為一個(gè)發(fā)展趨勢(shì)。

在所有構(gòu)成工業(yè)4.0的技術(shù)產(chǎn)品中，低功率的無線鏈路和微控制器將成為整個(gè)系統(tǒng)的核心，MCU+無線技術(shù)的新一代解決方案，可簡(jiǎn)化智慧感測(cè)和聯(lián)網(wǎng)功能設(shè)計(jì)，并降低物料清單成本，打造無縫連接的物聯(lián)網(wǎng)環(huán)境。如英飛凌推出集成片上EtherCAT節(jié)點(diǎn)的XMC4800系列32位MCU;瑞薩電子推出的R-IN開發(fā)平臺(tái)則干脆將多種工業(yè)以太網(wǎng)通信標(biāo)準(zhǔn)的接口結(jié)合在一起。

6.車載以太網(wǎng)芯片

近年來，隨著汽車中電子產(chǎn)品使用比例快速提高，車載網(wǎng)絡(luò)的性能也在不斷提升。目前在汽車中廣泛使用的總線產(chǎn)品包括CAN、LIN以及Flexray等，未來在娛樂信息系統(tǒng)、輔助駕駛系統(tǒng)(ADAS)快速普及之后，將對(duì)車載網(wǎng)絡(luò)性能有進(jìn)一步提高，將促使以太網(wǎng)——這種成熟網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，應(yīng)用于汽車環(huán)境之中，替代其他總線產(chǎn)品，成為車聯(lián)網(wǎng)發(fā)展的一個(gè)新趨勢(shì)。

目前，博通的BroadR-Reach車載以太網(wǎng)技術(shù)已在一系列車型中獲得使用，包括寶馬X3、X4、X5、X6、i3、i8、6系和7系，以及捷豹XJ、XF和大眾帕薩特。恩智浦半導(dǎo)體、意法半導(dǎo)體都推出了相應(yīng)的產(chǎn)品。中國(guó)搭載以太網(wǎng)的汽車上路時(shí)間預(yù)計(jì)為2020年。

此外，隨著安全互聯(lián)汽車的興起以及隨之而來的超高數(shù)據(jù)傳輸需求，以太網(wǎng)的普及步伐不斷加快，支持1千兆網(wǎng)絡(luò)速率的車載以太網(wǎng)交換機(jī)收發(fā)器產(chǎn)品將會(huì)得到應(yīng)用。

7.高性能移動(dòng)GPU

蘋果是目前堅(jiān)決的自主開發(fā)移動(dòng)芯片的手機(jī)廠商。不過，蘋果似乎仍不滿足于現(xiàn)狀。前段時(shí)間不斷有報(bào)道稱，蘋果不僅致力于移動(dòng)芯片的CPU中央處理單元開發(fā)，而且還考慮自行研發(fā)GPU圖形處理單元，相關(guān)工作已在進(jìn)行當(dāng)中。除此之外，虛擬現(xiàn)實(shí)、手機(jī)游戲等的發(fā)展都使強(qiáng)大的圖形處理器越來越重要。

目前，ARM正在不遺余力地推廣其Mail系列GPU內(nèi)核，Imagination則在積極進(jìn)軍被NV和AMD所把持的桌面和專業(yè)圖形市場(chǎng)。比如在GDC2014游戲開發(fā)者大會(huì)上，Imagination正式發(fā)布了全新的“PowerVRWizard”GPU家族，號(hào)稱可在適合移動(dòng)、嵌入式應(yīng)用的功耗水平下，提供高性能的光線追蹤、圖形和計(jì)算能力。相信未來，GPU技術(shù)重要性將不斷突顯。

8.4K/H.265編解碼芯片

市場(chǎng)調(diào)研機(jī)構(gòu)IHS預(yù)計(jì)到2018年，網(wǎng)絡(luò)攝像頭的出貨量將超過7400萬，市場(chǎng)規(guī)模逾100億美元，中國(guó)市場(chǎng)增長(zhǎng)最為迅猛。隨著視頻監(jiān)控技術(shù)的快速發(fā)展，高清監(jiān)控取代標(biāo)清監(jiān)控、具備分析能力的智能網(wǎng)絡(luò)視頻監(jiān)控取代功能單一的模擬視頻監(jiān)控，已經(jīng)成為不可逆轉(zhuǎn)的趨勢(shì)。

高分辨率是高清IP攝像機(jī)的一個(gè)重要因素。當(dāng)前，720P、1080P的高清監(jiān)控前端已經(jīng)屢見不鮮，300萬像素、500萬像素的高清IP攝像機(jī)也擁有一定的市場(chǎng)份額，而最新的4K分辨率(4096×2160)已是公認(rèn)的發(fā)展趨勢(shì)。畢竟，從1080P到4K，獲取的信息量將更大，這樣也可以做更多的智能分析。目前H.265芯片已經(jīng)逐漸成熟，從各大廠商的戰(zhàn)略布局來看，4K/H.265已是不可阻擋的趨勢(shì)，隨著技術(shù)的成熟，成本逐漸降低，4K/H.265芯片必將在更多的應(yīng)用領(lǐng)域采用。

9.嵌入式基板

嵌入式基板與SIP封裝相關(guān)。如果將SIP簡(jiǎn)單地理解為多顆芯片放在一起，需要有多項(xiàng)核心技術(shù)方能實(shí)現(xiàn)，嵌入式基板就是其中之一。與傳統(tǒng)基板相比，嵌入式基板是將原本貼在基板表面的電子元器件埋入基板內(nèi)部，實(shí)現(xiàn)從2D到3D的轉(zhuǎn)變。這種轉(zhuǎn)變不僅大大減少了布線的面積，減少焊接點(diǎn)數(shù)，而且免去了原本器件的安裝空間，從而減少整體芯片封裝體積，達(dá)到產(chǎn)品小型化的目標(biāo)。

嵌入式基板在應(yīng)用之初，只是將電阻、電容埋入基板，在封裝內(nèi)部形成芯片外圍電路或者是芯片與芯片之間的連接電路。但是，隨著嵌入式基板技術(shù)的演進(jìn)，其他種類的器件也可以嵌入到基板之中，如ACDA、MOSFET等，嵌入基板可以增強(qiáng)這類芯片的散熱性能;另外，在射頻電路中，將電容嵌入基板也可以增強(qiáng)電路的抗干擾能力和穩(wěn)定性。所以，嵌入式基板具有小型化、散熱性能好、抗干擾能力強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)。在許多小型化要求較高的應(yīng)用場(chǎng)合，例如：硅麥克風(fēng)、組合傳感器、手機(jī)攝像頭、指紋識(shí)別等生活常用的電子產(chǎn)品中，嵌入式基板都是不可或缺的部件。

10.SIP封裝

追求輕薄短小一向是消費(fèi)電子的大趨勢(shì)，這些年來智能手機(jī)的發(fā)展已經(jīng)讓人們見識(shí)到了電子產(chǎn)品小型化的能量，可穿戴設(shè)備更是把這種努力推向極致。但是，小型化的背后卻是一項(xiàng)項(xiàng)尖端技術(shù)保證的，系統(tǒng)級(jí)封裝(SIP)正是其中十分關(guān)鍵的技術(shù)之一。

說起SIP，也許大家都不陌生，Apple Watch就采用了這項(xiàng)封裝技術(shù)，將多顆不同功能的芯片封裝在一起。SIP封裝是基于SoC的一種新封裝技術(shù)，將一個(gè)或多個(gè)裸芯片及可能的無源元件構(gòu)成的高性能模塊裝載在一個(gè)封裝外殼內(nèi)，包括將這些芯片層疊在一起，且具備一個(gè)系統(tǒng)的功能。此外，SIP封裝還將多個(gè)IC和無源元件封裝在高性能基板上，方便地兼容不同制造技術(shù)的芯片，從而使封裝由單芯片級(jí)進(jìn)人系統(tǒng)集成級(jí)。

在后摩爾時(shí)代，國(guó)際半導(dǎo)體技術(shù)路線圖已經(jīng)明確將封裝作為重要的發(fā)展路線，以SIP為代表的多元化器件和功能集成的路線，成為拓展摩爾定律的主要趨勢(shì)。SIP封裝將發(fā)揮更大的作用，成為最具發(fā)展?jié)摿Φ陌雽?dǎo)體技術(shù)之一。