技術、內容到位,電子書復興在望
技術、內容到位,電子書復興在望
2008.03.01 | 科技

亞馬遜網路書店(Amazon.com)去年年底才推出的電子書閱讀器Kindle,此次現身台北國際書展的研討會現場,引起業者與出版商的熱切討論。雖然Kindle並未在台上市販售,但是關注數位出版的人,對「電子書」這個議題並不陌生,早在亞馬遜網路書店推出Kindle閱讀器之前,新力(Sony)於二○○四年就率先在日本推出名為Sony Librie的電子書,這也是世界第一款薄型,並採用電子墨水技術(E ink)的電子書。不過,因為當時售價太貴,又缺乏豐富的數位內容,因此在市場上失敗。

二○○六年的消費性電子展(CES),新力捲土再來,再次秀出自家的電子書閱讀器Sony Reader。比起兩年前的窘境,這款二代機除發揮原來在工業設計上的優勢,並結合了集團資源Connect線上音樂服務。雖然新力並未正式公布銷售數量,但就通路的表現來看,目前在北美各大城市的銷售狀況還算不錯。

電子書的構想由來已久,美國在九○年代末期就有由SoftBookPress推出的SoftBook Reader電子書閱讀器,以及由NuvoMedia所推出的RocketBook電子書閱讀器,可是這兩款電子書閱讀器都相當厚重,並不像今天的Kindle或Sony Reader這般輕薄。

數位應用讓電子書翻紅

電子書並非新鮮事,為何亞馬遜網路書店推出Kindle,卻造成大家討論的焦點,甚至業界更將Kindle比喻成數位出版裡的iPod?元太科技電子紙顯示器中心銷售及市場開發部經理張智雄表示,網路成熟是原因之一,現在什麼都數位化,端看唱片業已擋不住數位音樂的風潮來看,出版往數位出版趨近也是趨勢之一。

亞馬遜的Kindle之所以會備受矚目,在於其被類比成iPod+iTunes的商業模式。蘋果的iPod之所以成功,除了硬體簡單、美型外,其與唱片公司簽定的數位音樂保護機制,也讓唱片公司願意重新看待數位音樂這件事。再者透過iTunes,讓使用者簡單、專注地享受數位音樂——即便蘋果不是唱片公司,即便蘋果沒有龐大的音樂資料庫,卻也可以得到唱片公司龐大音樂資料庫的支持。

亞馬遜網路書店本身就是擁有數位內容的最大資料庫,比蘋果更有利透過擁有「內容」(content)這件事,來發展硬體裝置。就像聯合線上總經理劉永平提到的,讓優質且大量的數位內容進來,電子書會有另一番新局面。

況且Kindle比Sony Reader更具有爆發力的關鍵,在於其擁有Wi-Fi無線下載功能,可以藉由無線連網功能,連上亞馬遜網站(Amazon.com)下載電子書,當中的連網費用由亞馬遜書店負責。不但可閱讀電子書,使用者還可以以月費約五.九九至十四.九九美元訂閱《華爾街日報》(The Wall Street Journal)、《紐約時報》(The New York Times)等電子報,或者以一.二五至三.四九美元下載電子雜誌。

如此一來,Kindle不只是電子書閱讀器的代表而已,電子報紙、部落格等都可以藉由Kindle來閱讀。這樣一個實體Kindle加虛擬數位內容(亞馬遜書店)的電子文字網路平台,威力不可小覷。

具不炫光、低耗能優勢

也許有人會問,為了數位閱讀這件事,有必要另外再發明一種電子書閱讀器嗎?宜銳科技總經理蔡明峰表示,即便透過手機或PDA等隨身裝置,都還是會面臨到螢幕太小、閱讀不便的困擾。再者一般液晶顯示器並沒有像擁有電子墨水技術的閱讀器,具有不炫光、在戶外遇強光仍能不反光閱讀、低耗電量、高亮度等特性。

電子紙技術不只能應用在小尺寸面板上,還可以應用到大尺寸面板。日本廠商富士通(Fujitsu)就在去年五月「二○○七富士通北美技術年會」上展出自家的彩色電子紙(e-paper),其外型設計仿如新力的Sony Reader,但市面上似乎沒有販售這款彩色電子紙產品。不過,就在同年的六月下旬,富士通旗下的富士通尖端科技(Fujitsu Frontech)隨即展出增添電子紙產品的彩色顯示器Super Frontech Vision系列,從十二吋到四十八吋皆有。根據富士通Frontech指出,小型電子紙技術可應用在電子書閱讀器的裝置,大型的電子紙技術置入如四十八吋、甚至一百二十吋的彩色顯示器,就可以用來取代戶外的廣告看板或是宣傳用的布告欄,不但可省去印刷大型海報的成本,還兼具不浪費紙張與墨水的環保概念。

無論是小型的電子書閱讀器,或是未來用以取代海報的大型電子紙看板,無紙化是人類對數位化的一種理想境界。

過往,人們閱讀的習慣是拿在手上翻閱,就曾經有使用者在試用電子書的過程裡,因為缺乏翻閱以及碰觸到紙張的實際感,而沒有看書的感覺。不過,電子書會不會透過亞馬遜網路書店推出的Kindle再度復興,各界都在期盼著。

 

 

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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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