智慧家居時代來臨,硬體商待命,互聯網業者攪皺一池春水
智慧家居時代來臨,硬體商待命,互聯網業者攪皺一池春水
2014.05.09 | 科技

成立於2013年七月的杭州新創公司古北電子科技,在中國物聯網領域正要掀起一場鋪天蓋地的革命,這家被奇虎360與京東商城投資的軟硬整合公司,打算讓千家萬戶的家庭能用負擔得起的成本,簡單地享受智慧家居的便利,打造全新的智慧家電互聯平台,讓家電產品一鍵上網,實現真正的「人、物、互聯」。

「我們一直強調我們是軟硬整合公司,其實就是在想怎麼用一些很簡單的東西,隨插即用,能夠幫助一般人實現智慧生活的情境,」古北電子執行長劉宗孺說。

老家雖然在山西,但劉宗孺考到上海交大念書,從大學開始就做過不少小生意,之後也曾到北京工作過,後來又前往澳洲墨爾本念微電子研究所,現在選擇從最拿手的晶片設計與無線連網技術出發,看好家庭電器產品,是未來智慧生活的入口,他決定切入這一塊創業。

物聯網時代下的軟硬整合

身為時下物聯網與智慧家庭火紅概念下的「新銳杭商」,古北電子的團隊研發WiFi物聯網的傳輸模組、雲端運算服務平台及智慧終端的App服務,為各類家電廠商提供完整的解決方案,比方包括旗下目前產品線的智慧插座、智慧遙控、智慧牆壁開關等,都能輕鬆透過與行動裝置的串接,達到遠端遙控及監控用電量和使用電器情形,甚至像是家裡的電視、燈光、車庫開關等,也都可透過手機啟閉。

全球整合晶片大廠邁威爾(Marvell)物聯網事業群總經理Philip Poulidis日前也宣佈,與這家中國新創公司於無線微控制器與物聯網(IoT)平台進行合作,支援其全系列智慧家庭自動化產品。像智慧插座、智慧萬用遙控器及空氣品質檢測儀,均採用安裝了邁威爾Marvell Easy-Connect軟體開發套件(SDK)的物聯網平台

從去年下半年開始,智慧家居應用開始變得愈來愈火熱,其中Google在今年初以32億美元大動作收購了由iPod之父費德爾(Tony Fadell)所創辦的智慧居家公司Nest Labs,旗下擁有智慧空調與智慧煙霧警報器,該項投資更被市場人士認為,是Google進軍物聯網領域布局,對相關產業界來說為很重要的新里程碑。

而其實在去年的九月,於德國柏林的消費電子展(IFA),荷蘭飛利浦就發表了打造更聰明個人化的連線生活,推App數位智慧家電,包括智慧空氣清淨機、智慧寶寶監視器,以及具App應用程式功能的全自動咖啡機,還可以用手機推送食譜給電鍋,直接煮出一桌菜。

去年11月底,來自美國科羅拉多的新創公司Revolv也加入這波硬體創新的行列,運用集線器(Hub)連上家中的無線網路,再把不同家用設備的控制系統整合進一個App當中,用戶可輕鬆在一個介面上同時控制所有智慧家電。

比較特別的是,不少互聯網公司,除了Google之外,已經看到這塊龐大的潛在市場,積極布局切入,因為這些公司擁有數據分析、雲端運算服務及周邊商業模式思維,更急欲加入物聯網的軟硬體創新行列。

互聯網跳進來做整合

去年9月,中國搜尋引擎龍頭百度也推出了小度WiFi、小度路由和小度TV,期望借助這三大強而有力的智慧硬體產品,牢牢控制住家庭互聯網的數據入口,更值得關切的,近期百度入股了專攻智慧家居與家庭物聯網的新創公司海眸科技,雖然這家公司才剛起步不久,但百度會看好它,一定有不容小覷的實力。

還記得今年2014年初的CES嗎?在這場科技盛宴上,展出了智慧家居生活的場景,樂金電子(LG)推出HomeChat,只要用LINE輸入指令,家電即自動操作;三星則推出名為Smart Home的智慧家庭平台,使用者只要透過一個App,就能統一管理空調、照明、冰箱及電視等家電裝置的使用情形。

不過,相較於三星和樂金電子,騰訊與微信顯然更勝一籌,在CES展中秀出智慧冰箱和智慧空調的中國家電大廠海爾電器,則與這二家業者合作,使用者除了可透過微信操控家電,還能直接將自己操作烹飪設備和美食的經驗在微信社區分享,或直接在上頭下單買食材,厲害的是,海爾電器所開發的U+智慧家庭互聯平臺,還能夠實現跨品牌、跨產品的不同操控互通。

對許多互聯網公司或軟硬整合公司來說,並非靠賣硬體賺多少錢,而是如何能透過這些裝置、設備去搜集、分析廣大用戶的使用行為,並提供最好、最適當的建議,讓這些物物相聯的連網設施都能成為一個生活平台、一個數據入口。

今年4月,奇虎360更大膽直接與家電廠商奧克思合作,開發智慧節能空調設備,奇虎360副總裁沈海寅在發表會上說,「我們提供的是家電廠背後的資料儲存、分析及雲端運算平台。」換句話說,其實家電廠只要專心於原本的事物,把家電產品的品質、性能做好就好,其他的一切交給互聯網公司。

在雲端運算與海量資料大時代所趨之下,產業的整合與顛覆無疑地把智慧家居生活也捲了進來,而這對傳統的硬體製造商、家電業者,無非也是一個轉型的新契機,對互聯網業者來說,可發揮的地方又更多,合作範圍也更廣,雙方則可建立一套互聯的商業模式,快速搶攻用戶量搭建好用的平台及建立起有趣的使用行為。

如同小米科技日前發布的路由器就是最好例子,創辦人雷軍就說了,「這個路由器,是智慧家庭中心、儲存裝置,也是一個開放平台,未來小米也會和家電產業合作。」傳統路由器的本質只是一個通訊設備,但是在萬物朝向智慧化時代,小米路由器就像是一台電腦,還能透過與手機串連,控制家裡的各種設備。

在今年4月6日的中國海立方創客大賽中,132件產品,入圍的前30強裡頭,清一色幾乎都是物聯網產品,其中當然包括這家杭州古北電子。在接下來的5月18日,古北電子也將於南京舉辦首次發布會,主題就是聚焦智慧生活,而像是百度、奇虎360、華為、神州數碼、京東、騰訊等高層也都將出席與會,預料智慧家居屆時將再掀起一波話題。

而或許就如同台積電董事長張忠謀日前所說的:物聯網真的將會形塑出未來的美麗新世界,是下一個Big Thing,也會變成接下來五到十年內,成長最快速的產業之一。而未來掌控物聯網的主角,可能是谷歌、亞馬遜、蘋果或阿里巴巴。

  

【延伸閱讀】
6/4【2014台北國際電腦展高峰論壇】4大領袖齊聚,形塑未來!
宏碁集團董事長施振榮、聯發科技董事長蔡明介、ARM執行長Simon Segars、AWS亞太區董事總經理Shane Owenby等重量級講者,共同聚焦雲端應用、軟硬整合、智慧生活等前瞻議題,以宏觀視野,探討產業鏈的發展與未來趨勢,預見下一波商機!
時間:6月4日(三)9:00-13:00
地點:臺北國際會議中心3樓宴會廳
線上報名:請詳見活動網頁

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晶片裡的「隱形守護者」!從車用、物聯網到AI人工智慧,看上峰科技如何靠I-fuse®打開新局
晶片裡的「隱形守護者」!從車用、物聯網到AI人工智慧,看上峰科技如何靠I-fuse®打開新局

在電動車的感測系統、物聯網中的無電池標籤,以及AI伺服器的高速記憶體修復技術中,都有一個極其微小、幾乎難以用肉眼辨識的元件,默默地發揮關鍵作用。它負責確保系統功能的正確運作,並保護資料的安全性。這個不起眼卻不可或缺的元件,就是「單次可燒錄記憶體」(OTP)。

想像一下,當你坐在自動駕駛的電動車裡,這台移動的智慧裝置正以每小時100公里的速度行駛。它的感測系統、電池管理與安全控制,全仰賴晶片裡的數十億個電晶體協同運作。然而在這些肉眼不可見的微觀世界中,有一個被稱為「功能保險絲」的關鍵元件,如果它的數據在出廠後因高溫或電壓變化而悄悄「跑掉」,將可能在高速行駛下可能造成無法挽回的危險 。

當晶片製程往先進節點發展,傳統OTP技術隨製程微縮而暴露出可靠度與壽命的瓶頸。過去在成熟製程表現穩定的方案,進入7奈米或更先進的製程後,讀取壽命竟從理論上的「無限次」驟降至僅能維持數秒,突顯現有技術難以因應先進製程需求,對需要長期穩定運作的車用與工業應用而言是不可承受的風險。作為矽智財供應商的上峰科技,正是專注於這項關鍵技術的代表之一,其專利OTP技術已被應用於車用電子、物聯網裝置、AI與高可靠性工業設備等多個領域,為全球客戶提供穩定且可持續的解決方案 。「我們的目標是讓OTP在先進製程中一樣可靠,甚至比以前更好。」上峰科技創辦人暨董事長莊建祥開門見山地說。

以電遷移取代爆炸,上峰科技重寫OTP的可靠性

不同於傳統電子熔絲(eFuse)依靠高電流「爆炸式」燒斷導體,或反熔絲(Anti-fuse)以高電壓擊穿氧化層,上峰科技的I-fuse®解決方案採用低於熔斷點的熱輔助電遷移機制。簡單來說,就是用較低的電流與電壓,讓金屬原子在導線內緩慢遷移並改變阻值,而不是粗暴地炸斷它。

莊建祥解釋到,不同於eFuse的「爆炸式」斷裂,I-fuse®的方式更像是一種「緩慢推動」金屬原子的遷移,過程溫和卻能精準改變阻值。因為沒有爆炸,自然就沒有金屬碎屑或自我接回的風險,編程狀態因此能長期保持穩定;而在過程中所需的電壓與電流也遠低於傳統技術,無需高壓電路與內建電荷泵,讓系統設計更簡潔、功耗更低。

他進一步談到,I-fuse®還能在讀取過程中模擬燒錄狀態,所謂的"假燒”,產生類似靜態隨機存取記憶體(Static Random-Access Memory, SRAM)的重複讀寫測試模式,對整個OTP區塊進行全面檢測,確保每一顆出廠的OTP在進入車用或其他高安全性應用之前,都已經通過完整的可靠度驗證,以達成"零缺陷”。過去十多年,I-fuse®已在多種製程節點完成驗證,包括成熟製程與高介電常數金屬閘極(High-k Metal Gate, HKMG)節點。2023年,上峰科技也曾宣布I-fuse®成功在12奈米鰭式場效電晶體(Fin Field-Effect Transistor, FinFET)製程完成矽驗證,不僅延續低成本與設計彈性的優勢,也證明即使在先進製程下,仍能以極小面積支援業界優異的低操作電壓,且無需額外光罩與電荷泵。

不過隨著製程微縮,金屬線寬與高度同步縮小,對爆炸式燒斷的OTP而言是嚴峻挑戰,卻讓 I-fuse®的電遷移機制更得心應手,莊建祥表示當線條越細,越容易在低電壓下完成燒錄,因此上峰科技有足夠的信心能直接從12奈米跨入7奈米,並規劃向3奈米、甚至環繞式閘極(Gate-all-around, GAA)與FinFET架構前進。

計畫助攻跨入7奈米,I-fuse®應用版圖持續擴張

上峰科技聚焦標準邏輯製程,I-fuse® 助力解決晶片製程轉換關鍵挑戰。
上峰科技聚焦標準邏輯製程,I-fuse® 助力解決晶片製程轉換關鍵挑戰。
圖/ 數位時代

而這次的跨越,正是因為有經濟部產業發展署推動的「驅動國內IC設計業者先進發展補助計畫」(以下簡稱晶創IC補助計畫)協助。莊建祥坦言,對規模不大的IP業者而言,先進製程開發風險高、投入成本大,如果沒有外部資源挹注,很難同時負擔研發與驗證。「晶創IC補助計畫」不僅減輕了資金壓力,更讓上峰科技能集中火力解決7奈米製程的關鍵挑戰,包括更嚴格的設計規範與更密集的繞線限制。

「只要製程允許,我們的技術就能做。」莊建祥強調,I-fuse®採用晶圓廠提供的標準邏輯製程材料,不需改變製程或額外光罩,因此對製程轉換的適應速度遠優於其他OTP技術。「別人可能要花三、四年才能適應新的製程架構,我們幾乎可以無縫切換。」

OTP雖小但其用途極廣。在車用感測器中,它是確保不同零件出廠後能進行精準校正的關鍵;在 AI 伺服器與高速運算晶片裡,它能修補記憶體陣列中損壞的位元,延長晶片壽命;在物聯網無電池的裝置中,I-fuse®以極低讀取電壓(0.4V / 1µW)就能運作,適合能量收集環境。莊建祥更明確指出,I-fuse®未來將持續鎖定Wi-Fi裝置、微控制器單元(Microcontroller Unit, MCU)等對低功耗與高可靠性有高度需求的市場,與現有的車用與工業應用形成互補布局。

在全球晶片供應鏈中,OTP 是與輸入/輸出函式庫(I/O Library)、標準單元庫、靜態隨機存取記憶體編譯器(SRAM Compiler) 並列的「四大基礎 IP」之一,幾乎每顆晶片都需要。掌握這項技術,不僅是產品設計的靈活度,更關乎先進製程的導入速度與成本控制。上峰科技的策略是在穩固現有國際客戶基礎上,藉由「晶創IC補助計畫」加速進入7奈米,並持續向更先進節點前進。透過低功耗、高可靠性的 I-fuse®,讓臺灣有機會在先進製程OTP技術上,取得與國際一線供應商並肩甚至領先的地位。

「我們希望成為各種應用場景中,最可靠、最靈活的OTP解決方案。」 莊建祥說。從成熟製程到 7 奈米,從車用到AI與IoT,這顆小小的OTP正承載著臺灣在先進製程中的另一項關鍵優勢。

|企業小檔案|
- 企業名稱:上峰科技
- 創辦人:莊建祥
- 核心技術:專注於OTP矽智財的研發
- 資本額:新台幣2億元
- 員工數:46人

|驅動國內IC設計業者先進發展補助計畫簡介|
由國科會協調經濟部及相關部會共同合作所提出「晶片驅動臺灣產業創新方案」,目標在於藉由半導體與生成式AI的結合,帶動各行各業的創新應用,並強化臺灣半導體產業的全球競爭力與韌性。在此政策框架下,經濟部產業發展署執行「驅動國內IC設計業者先進發展補助計畫」,以實質政策補助,於113年鼓勵業者往AI、高效能運算、車用或新興應用等高值化領域之「16奈米以下先進製程」或「具國際高度信任之優勢、特殊領域」布局,以避開中國大陸在成熟製程的低價競爭,並提升我國IC設計產業價值與國際競爭力。

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