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展望2022科技產業發展趨勢
MIC/TrendForce前瞻視角

【作者: 編輯部】   2021年12月28日 星期二

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2022年高科技產業發展及挑戰即將到來,編輯部匯集全球產業及市場趨勢研究機構?資策會MIC及TrendForce預測2022年科技產業發展與衍生趨勢,從產業專家觀點分析洞悉未來產業的走向,以期打造整體競爭力超前佈局。


[觀點1]MIC:半導體暨資訊產業2022四大趨勢

資策會產業情報研究所(MIC)觀測半導體暨資訊電子產業,高效能運算(HPC)為台灣半導體未來營收成長的主要驅動力,也是貫穿2022年半導體暨資訊產業發展的主軸,以此為核心,衍生出資料中心智慧化、自研晶片、數據共通與異質晶片整合等四大關鍵趨勢,而其中的異質晶片整合將有助於產業新生態系成形。


趨勢一:雲端服務供應商採混合式IT架構 資料中心更智慧化

首先須關注「資料中心智慧化」趨勢,為影響另外三大趨勢發展的核心。起源於雲端服務供應者為了更有效的解決企業客戶問題,採取混合式IT架構發展,從傳統集中化運算開始往邊緣、分散式運算架構整合與遷移,驅動數據與AI適地應用發展。隨著各類高運算力處理器的開發與連結,加上AI導入雲端伺服器,資料中心將變得更高效率、高效能與智慧化。雲端服務供應商積極打造更分散與混合式的運算服務,有利於服務的構面可以更廣、更深,將改變IT基礎設施的設備設計與規格,特別是IT設備的微型化,讓更多元的數據驅動應用將能具體實現。


趨勢二:大廠開發自研晶片 硬體資安合規為新焦點

觀測產品設計端趨勢,大廠開發「自研晶片」為關鍵。資策會MIC表示,隨著AIoT技術逐漸成熟,企業對使用者數據分析的需求與能力提高,對硬體的產品設計考量開始不再以規模經濟為主,而是針對消費者與使用者的需求進行產品設計與優化,也因此AWS、Google與Apple等科技大廠皆開發自研晶片,導入包含資料中心DPU與AI推論晶片,以及PC產品CPU與GPU等。至於自研晶片趨勢的新焦點在「硬體資安合規」,尤其是美中科技衝突的大環境架構仍在,面對AIoT裝置的多樣化,ICT硬體產品準備進入國際市場時,面對合規問題將無可避免。


趨勢三:「數據共通」驅動新興應用 台廠宜掌握標準以利接軌

資策會MIC表示,無論是疫情驅動遠距服務與應用興起,或碳中和目標對於供應鏈碳足跡資料的需求,皆使巨量資料數據交換與共享需求急速增加。為了提升數據交換與共享效率,科技大廠開始與不同國家政府或地區聯盟合作,探討導入共通應用數據的統一交換標準,藉此跨入不同垂直應用領域。資深產業分析師魏傳虔指出,為了符合新興數據共通標準,將需改變原有數據格式,衍生新應用與新業者,衝擊現行產業生態系,也建議臺廠及早掌握國際數據交換標準趨勢,加速投入相關數據基礎布建以利接軌。


趨勢四:「異質晶片整合」有助於產業創新生態系成形

@內文:「異質晶片整合」將是2022年半導體產業關鍵趨勢。隨著先進製程持續推進,晶片邁向更高元件密度、更高運算效能,帶動AI與邊緣運算等HPC應用發展,出現更即時、自主、貼心的新興應用服務,更全面的改變人類生活型態。新興應用的崛起衍生更多元化的服務需求,為此,異質晶片整合將成為關鍵,晶片除了運算之外,透過先進封測技術,整合感測、分析、通訊與驅動等多元功能,預期未來封測、終端產品與應用服務解決方案業者將產生更密切合作,有助於新的產業創新生態系成形。



圖一 : 新興應用的崛起衍生更多元化的服務需求,而異質晶片整合功能將成為關鍵。(source:Eurodiaconia)
圖一 : 新興應用的崛起衍生更多元化的服務需求,而異質晶片整合功能將成為關鍵。(source:Eurodiaconia)

[觀點2] TrendForce:科技產業2022十大趨勢

全球市場研究機構TrendForce針對2022年科技產業,預測十大重要的發展趨勢。


趨勢一:主動式趨動方案將成為Micro/Mini LED顯示器發展

2022年Micro LED技術仍然存在許多瓶頸,以至於整體成本居高不下,但參與Micro LED上中下游廠商依舊熱度不減,積極建立Micro LED生產線,在Micro LED自發光顯示應用產品方面,電視產品是目前Micro LED顯示技術主要開發的產品之一,最主要的原因是電視相較於IT產品其規格門檻較低,有利於Micro LED技術的發展,廠商採取由大型顯示商業應用延伸至家庭場景的應用,進而擴展Micro LED整體應用的市場。


Mini LED背光顯示應用產品方面,品牌廠商為了增加顯示器新亮點,以對比OLED的顯示效果,欲提高Mini LED背光燈板上的使用顆數,而在Mini LED SMT打件到背板上的設備精度及產能相對也需要提升,現下Mini LED背光源以被動式趨動方案為主,未來將朝向主動式趨動方案發展,Mini LED使用量將大幅成長,故SMT打件設備的性能及產能,將成為品牌廠商評斷供應鏈的關鍵因素之一。


趨勢二:AMOLED技術工藝再精進 與屏下鏡頭革新,再掀手機新風貌

AMOLED在供應增加,以及產能逐漸擴增下,技術逐漸成熟。一線廠商試圖增加更多功能與規格,以提升AMOLED面板的附加價值。折疊設計持續進化,除了優化輕薄與省電效益外,上下左右的摺疊設計貼近使用,至於其他摺疊型態的嘗試,包括多折式與卷軸式也可望獲得實現。TrendForce預測,摺疊手機滲透率在2022年將突破1%,2024年挑戰4%。此外,LTPO背板的搭載,將改善在5G傳輸以及高刷新率規格而衍生的耗電問題,預期將逐步成為旗艦機的標準規格。而歷經兩年開發與調整的屏下鏡頭模組,可望實現真正的全螢幕手機。


趨勢三:晶圓代工製程迎來革新 台積電、三星3nm各採用FinFET及GAA技術

繼2018年7nm製程首度導入EUV微影技術,2022年晶圓代工製程技術迎來另一大革新,亦即台積電(TSMC)及三星(Samsung)計畫於2022下半年發表的3nm製程節點。前者在3nm製程選擇延續自1Xnm以來所採用的鰭式場效電晶體架構(FinFET),三星則首先導入基於環繞閘極技術(GAA)的MBCFET架構。從應用別來看,預計於2022下半年量產的3nm製程首批產品,主要集中在對提高效能、降低功耗、縮小晶片面積等有較高要求的高效能運算和智慧型手機平台。


趨勢四:DDR5產品逐漸進入量產 NAND Flash堆疊技術將超越200層

在DRAM方面,三星(Samsung)、SK海力士(SK Hynix)、美光(Micron)將逐漸量產次世代DDR5產品,同時藉著5G手機需求的刺激,持續提升LPDDR5市占。製程上,兩大韓系供應商陸續量產使用EUV技術的1 alpha nm製程產品,市場能見度將在2022年逐季提升。NAND Flash堆疊層數尚未面臨瓶頸;繼2021年176層產品量產,2022年將邁向200層以上技術,而單晶片容量仍維持512Gb/1Tb。在伺服器市場隨著Intel Eagle Stream的量產,enterprise SSD將進一步升級支援PCIe Gen 5傳輸,主流容量也擴增以4/8TB為主,以滿足伺服器與資料中心高速運算需求,也有助於單機搭載容量在該領域的快速提升。


以伺服器市場來看,資料中心彈性的價格策略與服務的多元性,直接驅動近兩年企業對於雲端應用需求;若以伺服器供應鏈角度分析,這些轉變意味著,企業客戶仰賴更為彈性多元的計價方式,與面對大環境不確定性的避險作為。預期至2022年超大規模資料中心對於伺服器的需求占比大約50%;而ODM Direct代工模式將讓出貨比重成長逾10%。


趨勢五:5G擴大SA網路切片和低延遲應用比例 多方生態系統出現

全球電信營運商積極推出5G獨立組網(SA)架構作為支援各式服務所需之核心網路,加快推進主要城市基站建置,以網路切片、邊緣運算為基礎,使網路服務多元化,提供端到端品質保障。2022年企業需求將推動5G結合大規模物聯網(Massive IoT)和關鍵物聯網(Critical IoT)應用,包括更多網路端點連結數據傳輸,如智慧工廠燈光開關、感測器與溫度讀數等。關鍵物聯網則涵蓋智慧電網自動化、遠端醫療、交通安全與工業控制等,另結合工業4.0案例,提供資產追蹤、預測性維護、現場服務管理和優化物流處理。疫情凸顯5G部署的重要性,2022年營運商將透過網路切片功能進行競爭,由於5G專網、openRAN、未授權頻譜、毫米波等發展,因而出現多方生態系統,例如來自OTT、雲、社群媒體、電商業者參與,成為新興服務提供商。



圖二 : TrendForce預測2022年十大科技產業脈動 (source:TrendForce)
圖二 : TrendForce預測2022年十大科技產業脈動 (source:TrendForce)

趨勢六:低軌衛星成全球衛星營運商新戰場 3GPP首度納入非地面波通訊

第三代合作夥伴計畫(3GPP)首度發布,將於2022年Release 17凍結版本,首度納入非地面波(Non-terrestrial Network;NTN)通訊,作為3GPP標準一部份,此為行動通訊產業與衛星通訊產業的里程碑。在3GPP納入NTN後,兩者產業鏈不僅有更多互動合作機會,且有望打造全新產業格局。於低軌衛星積極部署之際,尤以美國SpaceX申請發射數量為最大宗,其他主要衛星運營商包含美國Amazon、英國OneWeb、加拿大Telesat等,全球衛星發射數量以美國營運商持有數最高占全球逾50%;低軌衛星通訊強調訊號覆蓋不受地形限制,並且可與移動通訊5G作互補,此亦為3GPP Rel-17制定NTN規劃之應用方向,預期2022年全球衛星市場產值可望提升。


趨勢七:從數位孿生打造元宇宙 以智慧工廠為首發場域

物聯網在2022年聚焦強化虛實整合系統(CPS),透過結合5G、邊緣運算、AI等工具,從大數據萃取有價資料加以分析,以達智動自主預測之效。現階段CPS實例中,數位孿生(Digital Twin)被用於智慧製造、智慧城市等關鍵垂直領域,在現實環境越趨複雜、更多場域與設備交互影響須考量的趨勢下,將促使數位孿生擴大部署範圍,若再輔以3D感測、VR/AR等遠端作業,物聯網技術來年可望以打造虛擬空間-元宇宙(Metaverse)為發展架構,以期更智慧、完整、即時且安全的鏡射物理世界,並以智慧工廠為首發場域。


趨勢八:導入AI運算及增加感測器數量 AR/VR力拼沉浸式體驗

除了遊戲應用以外,虛擬社群帶來的各種遠端互動功能,也將成為廠商發展AR/VR市場的重要應用。在硬體採取低價策略、以及應用情境接受度提高的情況下,2022年AR/VR市場會出現明顯的擴張,並追求更真實化的AR/VR效果。例如透過軟體工具打造影像更擬真的應用服務,引入AI運算進行輔助,或是搭載更多種類的感測器,以提供更多真實數據轉化為虛擬反應,例如Oculus、Sony等廠商在未來消費性產品選項搭載眼球追蹤功能。以及在控制器或穿戴裝置等硬體上提供部分觸覺回饋效果,以提高使用者體驗的沉浸感。


趨勢九:自動駕駛解決痛點 自動泊車為熱門功能

自動駕駛技術實現可期,預期符合SAE Leve4的無人自動泊車(AVP)功能,將在2022年開始成為高階車款上配載自動駕駛功能的重要選項,而相關的國際標準也在制定中,對此功能的發展有正面助益。但該功能會因車輛搭載配備而異,產生路線、停車場等限制影響到AVP的可用性。由於各車廠的技術路線皆不相同,運算部分可分為由車端進行運算以及由雲端運算生成泊車路線,然雲端運算需要有良好的聯網環境方能執行,其他如V2X和高精地圖的搭配應用也會影響自動泊車的應用範圍,預期仍有多種AVP解決方案正同時進行。


趨勢十:第三代半導體持續擴充產能 趨向8吋晶圓及新封裝技術

在各國將逐步於2025至2050年全面禁售燃油車,加速全球電動車銷售與拉抬SiC及GaN元件及模組市占率,加上能源轉換需求及5G通訊等終端應用快速增長,帶動第三代半導體所需SiC及Si基板銷量。由於目前可穩定供貨的SiC及GaN晶圓侷限於6吋大小,讓Foundry及IDM廠產能長期供不應求。基板供應商如Cree、II-VI及Qromis等計畫於2022年擴增產能,並提升SiC及GaN晶圓面積至8吋,期望逐漸緩解第三代半導體市場缺口。此外,Foundry廠如台積電與世界先進(VIS)試圖切入GaN on Si 8吋晶圓製造,以及IDM大廠如英飛凌(Infineon)亦發表新一代Trench SiC元件節能架構。


*刊頭圖(source:Entrepreneur)


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