Wi-Fi手機生活功能通包
Wi-Fi手機生活功能通包
2006.07.01 |

日復一日,製造商總是拚命想辦法在手機上添加新的功能,好喚醒消費者內心深處喜新厭舊的渴望。從可以照相、播放音樂的多媒體手機,到輕薄短小到如同名片般的商務機,或是最新視訊溝通的3G機型,手機的變化總是讓人目不暇給。
負責摩托羅拉(Motorola)研發方向的雪達克(Rob N.Shaddock)提到,「未來手機將主宰你的全部生活」,從下載電視節目到連線更新你電腦裡的行事曆,手機的功能將更多樣化,也將更人性化。這一切聽來是多麼的美好,但有人或許會這麼說:「算了吧,我才不需要那麼多花俏的功能,給我一支不會斷訊的手機就夠了。」
在美國約有六百萬的手機使用者以手機來取代傳統的室內電話,對於收訊不良帶來的不便,相信沒有比他們有更深的體悟。

**Wi-Fi讓手機收訊不再「壞」

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堪薩斯州的安貝瑞(Paul S. Aubrey)就說道:「每一次只要到了室內,不論是在學校、電梯或是醫院裡,要聽的清楚總是得碰運氣,常常是弄了半天才聽得到聲音。」
手機收訊好壞取決於附近的基地台,若不是在基地台附近,手機訊號不是斷斷續續,就是一點聲音也沒有。使用者的痛苦就是製造商的痛苦!為了減輕收訊不良所帶來的不便,諾基亞(Nokia)與摩托羅拉已計劃研發新的雙頻手機,從新興網路技術Wi-Fi中借力使力,讓手機收訊更靈光。
製造商的構想裡,新的雙頻手機將具有GSM與Wi-Fi兩種模式,系統切換一點也不會停頓,有了雙重的保險,手機的收訊再也不會零零落落。純就理論上而言,Wi-Fi技術還不只讓手機收訊更好,大家可別忘了,Wi-Fi當初即是應用於無線網路上。有了Wi-Fi這顆無線網路新星的加持,未來手機上網也將達到寬頻的速率。
手機加上Wi-Fi並非百利而無一害。Wi-Fi的技術原是做為個人電腦間傳輸資料,當被利用在手機上時,首先遇到的問題即是耗電量較大。製造商提到,若是使用Wi-Fi模式通話,差不多四、五個小時手機就沒電了,將來的目標是讓通話時間可以延長到八小時。當然現在這個計畫只是在起步,未來還有很大的進步空間。
除了收訊功能改善,新的手機技術還提供了更強大的「影音視訊」功能。3G手機已不是什麼新奇的玩意,但是現今影音技術最大瓶頸在於無法提供多人同時使用,單一地區若是有眾多使用者同時下載影音視訊,那麼傳輸的速度與畫面品質將大為降低。為了解決這個難題,數家著名科技廠商:諾基亞、摩托羅拉與英特爾已開始攜手合作,他們希望新的系統可以提供如同衛星電視或是有線電視般的品質,另外也希望可以一次提供二十至三十個頻道讓消費者選擇。
如果手機的趨勢是讓使用者可以收看節目,那麼手機的樣子也許就和現在大大的不同。製造商認為,「更少的按鍵」與「更多的音控」將會是未來手機發展的趨勢之一,他們並不希望使用者操縱過多的按鍵,或是被複雜的使用說明給愚弄。
未來的手機會像傻瓜相機般,操作十分便利,使用者只要對著手機說:「World Cup Update」(世界杯最新的資訊),手機螢幕上就會秀出數個網址可供連結,搜尋時間也同樣縮短。使用者不必再一直拚命切換按鍵,只要一些簡單動作即可使用新科技便利。

**用手機接收各種資訊

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更重要的是,未來的手機將會是你與世界溝通聯絡的橋樑,無論是你和阿娜答去日本玩的照片、最新的電影節目,或是MTV台播放的新MV,所有的資訊均可先放在網路的虛擬硬碟上。藉由新型手機,你可以直接檢視這些資料來看,或是再把資料轉存到個人電腦或是電視。 這樣科技並非遠如天際,而是近在咫尺!在美國,系統商已跨出重要一步,明年他們將開發出一種平台,讓使用者可直接選擇電視裡所播放節目。只要打開手機,就可以同步收看到你最喜歡的比賽戰況,也可以知道股市的最新行情。將來他們更希望手機會是你的世界之窗,透過手機,你將擁有全世界,傳統的地理實體界線也將消失無形。

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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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