從愛寶的殞落與重生,看機器寵物的未來
從愛寶的殞落與重生,看機器寵物的未來

想像一下,法會的超渡對象有可能是機器狗嗎?自2015年起,日本千葉縣的百年古剎光福寺陸陸續續為超過上百隻的愛寶(AIBO)機器狗舉行超渡法會,祈求它們的「靈魂」能夠在天上得到安息

日本千葉光福寺為愛寶(AIBO)機器狗舉行超渡法會

2017年六月的法會更是隆重,除了有高僧主持之外,並由新型的機器人擔任司儀,一旁則有仍「在世」的AIBO與其他類型的機器人參與觀禮,場面溫馨感人,讓已過世AIBO的主人們流下不捨的眼淚,衷心祈福它們踏上歸程。人與機器狗之間也能產生如此的深情,這些主人們對於AIBO的摯愛著實令人動容!

AIBO身為機器狗,無論如何地栩栩如生、維妙維肖,畢竟就是一部精巧的機器罷了!不具意識、沒有靈魂的它,說什麼也感受不到主人的愛戀,當然也不可能像人類一樣主動付出感情,那它到底是如何誘發出我們的情感?人又為什麼對機器寵物產生眷念呢?

AIBO是以製造電子產品著稱的日本SONY公司於1999年所推出,到2006年停產之前,一共推出五代,總共賣出15萬隻,相當受歡迎。它一開始的售價就高達25萬日圓,隨著功能提升,價格一路攀升,如此昂貴的原因在於AIBO的目標是要成為家中寵物,不僅僅是玩具。也因此,AIBO所面對的挑戰是,能多像真實的狗,有沒有可能取而代之?

AIBO具有聽、說與看的能力,身為小狗要能讀、寫有點困難,但它高興的時候會唱唱歌跳個舞。AIBO宣稱能理解主人的指令,能體會出不同觸摸方式帶來的感受,它是如何辦到的?

AIBO配有包括視覺、聽覺與觸感等各式各樣感應器,能感知環境的變化、主人的撫摸,也能隨時隨地掌握自己的身體狀態。為了要讓動作靈活,擁有大約二十個關節,藉由約略相同數目的馬達以及居間協調的控制器,模擬真狗的各種的動作與姿態。經由無線通訊更可連接電腦,提升運算速度,不僅如此,它還能透過網路連結全世界。AIBO個頭雖小,潛力卻十分驚人,不可小覷!

AIBO可不僅單靠上述的本事行走江湖,它還有一項為人稱道的特異功能:具有高度的學習能力。SONY宣稱,隨著AIBO與主人的相處,會越來越能了解彼此,它一天比一天聰明,這是真的嗎?根據筆者探訪的結果,AIBO與主人越來越親近的情形確實是存在,但變聰明這件事眾說紛紜。

大部分的AIBO沒有隨著學習有明顯改變,這可能是因為主人的教導方式影響AIBO的學習成效,但筆者不認為AIBO能藉由與人類相處變聰明,畢竟人與電腦採取了不同的學習方式,SONY的宣稱不過想創造AIBO與主人互動的樂趣罷了!

Sony並沒有說明銷售不差的AIBO為何停產,有一說是因高層人事更換關係,另有一說是考量AIBO與使用者互動頻繁,有招致主人受傷之虞。

無論原因為何,AIBO的停產導致維修中止,後來雖有退休的熱血工程師成立了專門維修AIBO的公司「A・FUN」,一共替超過1,200隻的AIBO動手術,但由於零件缺乏,AIBO之間的「器官捐贈」彈盡援絕,才會有光福寺為離世AIBO們舉辦超渡法會之情事。

aibo在2018重出江湖

有殞落也有重生,正當大家沉浸AIBO離去的情緒,2017年11月,Sony 宣布AIBO將在2018年1月重出江湖,名字從大寫的AIBO改成小寫的aibo。伴隨著機構、感測、控制與AI技術進步,全新的aibo在外型與動作流暢度上將更逼近真狗,也將提供更開放的作業系統,讓玩家輕易開發出各式各樣的功能。

消息一出備受期待,但也讓人想問,如果只是AIBO的昇級版,aibo有足夠競爭力嗎?為什麼是現在?

如果只是AIBO的昇級版,aibo有足夠競爭力嗎?

由目前透露的訊息來看,SONY不僅僅將aibo定位為寵物狗,也規劃讓為智慧小管家,藉由聲控系統與網路,主人透過它管理家中所有設備,在更高階的學習系統協助下,也會是貼身小秘書。

至於為什麼是現在這個時間點推出?眼下包括Toyota、Honda、以及SoftBank等公司都積極開發家用機器人,SONY怎可輕易放棄所擁有的優勢、以及一大批死忠的粉絲呢?

當年的AIBO是全世界最精巧的機器寵物,今天的aibo正努力成為不可或缺的好幫手,但為什麼人們會對身為機器狗的愛寶如此的眷念,緣由還真是個謎!無論如何,不管是聰明還是憨厚,叫做AIBO或aibo,愛寶就是讓人情有獨鍾啊!

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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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