多感測器整合單晶片製程問世！穿戴式裝置更添智慧|數位時代 BusinessNext

實現穿戴裝置智慧化功能，MEMS感測器扮要角

國家實驗研究院晶片系統設計中心前瞻技術組經理蔡瀚輝表示，MEMS感測器在物聯網（IoT）應用扮演著舉足輕重的角色，尤其智慧眼鏡、手錶、手環、戒指、鞋子、衣服等穿戴式裝置內，更是少不了MEMS感測器的存在。

日前蘋果發布的Apple Watch內，就內建了心率感測器以及可偵測運動軌跡的MEMS加速度計（Accelerator）；而未來，若要進一步擴大穿戴式裝置的應用潛力，就須內建更多種類型的感測晶片，包含運動感測器（加速度計、磁力計、陀螺儀）、環境感測器（溫度、濕度、壓力、氣體等）及生醫感測器（心跳、血壓、血糖等）。

不過，現有MEMS感測器構造特殊，因此無法與一般晶片的數位邏輯電路整合在一起；此外，動作、環境、生醫等不同類型的感測器，製作方法也相異甚鉅，難以整合或封裝於一，在電路板上都是處於分家狀態。

（圖說：傳統製程技術，運動、環境、生醫感測器以及一般IC晶片必須分置，難以被整合在同一平台上（左）；國研院的「多感測整合單晶片」，可將所有感測器及一般晶片整合在單一的SoC上（右）。圖片來源：國研院提供。）

多感測整合單晶片技術助威，MEMS感測器/數位邏輯電路大融合

所幸，經過國家實驗研究院與國內晶圓廠－台積電、聯電的共同努力之下，一個可將多種類型的MEMS感測器、一般IC整合成單晶片的製程技術於焉問世。

透過這項技術，未來單一晶片上可內涵多項不同種類的感測功能，而且也可以將無線通訊、運算及記憶體等一般IC功能一併整合於其中。該技術並已取得7件台灣專利及6件美國專利，另有6件專利尚在申請中。

「未來，你想整合10個、20個以上的感測器可能都不是問題」蔡輝瀚說，過往能在同個封裝內整合三個MEMS感測器就相當了不起，但透過這個製程技術，可大幅開拓感測器與一般晶片的整合潛力。

蔡輝瀚進一步預估，藉由此項製程技術，不但可以簡化繁複的製程，亦可縮小晶片面積達50%以上，成本可減少三分之一至四分之一，而耗電量也可降低50%左右。

（圖說：國研院晶片系統設計中心蔡輝瀚表示，「多整合感測單晶片製程」可以提升國內晶圓廠、感測器廠商的技術實力，迎頭破除國外大廠在MEMS感測器領域設下的重重專利壁壘。圖片來源：蘇宇庭攝影。）

晶圓廠、IC廠通力合作，國內感測技術發展添動能

事實上，MEMS感測器領域目前皆係由國外業者所瓜分，如意法半導體（STMicroelectronics）、Bosch等，台灣感測晶片產業在全球市占率不足1%，全球前30大感測晶片商內更無台廠的蹤影。

然而，台系晶圓廠、IC設計晶片商表現在世界舞台上卻極為出色，全球前20大半導體業者中，就有台積電、聯發科、聯電三強雄踞榜上。蔡輝瀚認為，若台灣感測器業者、晶片商及晶圓代工廠能夠齊心協力，利用國研院與台積電、聯電的「多整合感測單晶片製程」平台展開合作，而感測器與其他晶片商在此平台上進行多頭整合，將能共創多贏局面，並厚實國內感測器業者的競爭優勢。

@@ACTIVITYID:266@@

現代人手機不離手，通勤時滑短影音、午休追串流影劇、下午開視訊會議，網路影音應用成為工作與生活的普遍情境。然而，一旦畫面卡頓、畫質不穩，或聲畫不同步，使用體驗立刻打折，甚至影響工作效率與專業判斷。

也因此，網路品質不再只是「快不快」的問題，更關乎能否在高使用量的日常情境下，維持穩定、連續的表現；對此，第三方評測也採用更貼近使用者情境的方式衡量網路體感。而 Opensignal 最新報告指出，台灣大哥大在影音體驗相關項目是業界唯一同時拿下「影音體驗」與「5G 影音體驗」雙項獎項的電信商，其中，關鍵的差異是什麼？

為何「影音體驗」是網路品質的關鍵指標？

愈來愈多消費者入手旗艦機，追求的不只是硬體規格，還有流暢的 AI 應用與多工協作。然而，無論是視訊即時翻譯或雲端會議，這些高階功能都有一個共同前提：網路必須穩定。一旦網路品質不佳導致畫質下降或音畫不同步，旗艦級的 AI 功能將形同虛設。

這也意味著，檢驗網路價值的標準已經改變。如今，不能只看單點測速的瞬間峰值，更重要的是高負載情境下的耐力表現。因此，比起單點測速，影音體驗會是更完整的測試標準，直接挑戰了網路在室內深處、移動途中或人潮聚集時的網路實力；而唯有在長時間串流下依然不卡頓、不降畫質，才稱得上是高品質的連線。

換言之，隱身在硬體背後的電信商，才是發揮旗艦機性能的關鍵；唯有透過最佳網路品質，才能讓手中的旗艦機既是規格領先、也是體驗領先。

唯一影音體驗雙料冠軍，Opensignal 權威認證的有感體驗

雖然相較於測速數據，影音體驗更貼近日常使用，但也更難量化。對此，國際權威認證 Opensignal 的「影音體驗分數」，依循 ITU 國際標準，透過真實用戶裝置在行動網路上進行影音串流的實測數據，觀察不同電信網路在實際使用情境下的表現。

簡單來說，評測聚焦三項核心指標：影片載入時間、播放期間的卡頓率，以及畫質（解析度）是否能穩定維持。使用者從開始播放到持續觀看的整體品質，分數以 0–100 呈現，分數愈高，代表在三項指標的表現愈佳。相較於單點測速，這類評測更能呈現長時間、高使用量下的網路品質。

而在今年最新公布的 Opensignal 評測中，台灣大哥大獲得「影音體驗」獎項唯一雙料冠軍。其中，「整體影音體驗」為全台獨得第一名，「5G 影音體驗」則與遠傳並列第一。

之所以能在影音體驗拔得頭籌，關鍵在於台灣大哥大目前是全台唯一整合 3.5GHz 頻段 60MHz 與 40MHz、形成 100MHz 總頻寬的電信業者，亦是現階段全台最大 5G 黃金頻寬配置。頻寬愈寬，代表單位時間內可傳輸的資料量愈大；在大量使用者同時進行影音串流、視訊互動的狀態下，更能維持穩定傳輸、減少壅塞發生機率。

台灣大獲權威認證，NRCA技術撐起穩定基礎

除了頻寬帶來的流量優勢，台灣大哥大也採用「NRCA 高低頻整合技術」，也就是透過高低頻協作，讓 3.5GHz 負責高速傳輸、700MHz 補強覆蓋與室內連線，改善室內深處與移動情境的訊號落差，提升連線連續性。

同時，為了讓住家、通勤動線、商圈與觀光熱點等高使用場域維持穩定表現，台灣大哥大已在全台超過213個住宅、觀光及商圈熱點完成 100MHz 布建，提升人流密集區的網路覆蓋率。

值得注意的是，在今年的 Opensignal 評比中，台灣大哥大還拿下了「5G 語音體驗」與「網路可用率」兩項第 1 名，累計獲得 4 項獎項。這意味著不僅具備影音體驗優勢，在語音互動與連線率等關乎用戶日常應用的基礎指標，皆有亮眼成績。

尤其，隨著影音與即時互動成為新世代的工作常態，網路品質的重要性只會持續上升。無論是遠距協作所仰賴的視訊與畫面共享即時同步，內容創作對直播與即時上傳連續性的要求，或是 AI 視訊互動、即時翻譯與會議摘要等新應用，都高度依賴低延遲與穩定的資料傳輸。網路品質因此不再只是連線條件，更是支撐內容生產、協作效率與新應用落地的基礎能力，甚至直接牽動競爭力。

而台灣大哥大經 Opensignal 認證、於多項關鍵指標領先業界，不僅將成為 AI 時代的重要後盾，也讓使用者能更充分發揮高階手機的效能，把「快、穩、滑順」落實在每天的工作與生活中。