工商時報 數位編輯 2022.02.05

全球市場研究機構TrendForce集邦針對2022年科技產業發展，整理十大科技趨勢。圖／下載自Unsplash


全球市場研究機構TrendForce集邦針對2022年科技產業發展，整理十大科技趨勢：

一、主動式驅動方案將成為Micro/Mini LED顯示器發展趨勢

2022年Micro LED技術雖然存在許多瓶頸，以至於整體成本居高不下，但參與Micro LED上中下游廠商依舊熱度不減，積極建立Micro LED生產線，在Micro LED自發光顯示應用產品方面，電視產品是目前Micro LED顯示技術主要開發的產品之一，最主要的原因是電視相較於IT產品其規格門檻較低，有利於Micro LED技術的發展，因此，三星推出110吋商業型Micro LED被動式趨動方案的顯示器後，預估將持續發展88吋以下家庭用主動式趨動方案的電視，亦即由大型顯示商業應用延伸至家庭場景的應用，進而擴展Micro LED整體應用的市場。
Mini LED背光顯示應用產品方面，品牌廠商為了增加顯示器新亮點，追求百萬等級的高對比度，以對比OLED的顯示效果，欲提高Mini LED背光燈板上的使用顆數，因此，Mini LED的使用顆數與傳統背光LED使用量相比將有十倍以上的成長，而在Mini LED SMT打件到背板上的設備精度及產能相對也需要提升，現下Mini LED背光源以被動式趨動方案為主，未來將朝向主動式趨動方案發展，Mini LED使用量將大幅成長，故SMT打件設備的性能及產能，將成為品牌廠商評斷供應鏈的關鍵因素之一。

二、AMOLED技術工藝再精進與屏下鏡頭革新，再掀手機新風貌

AMOLED在供應增加，以及產能逐漸擴增下，技術逐漸成熟。為保持領先優勢，一線廠商仍試圖增加更多功能與規格，以提升AMOLED面板的附加價值。首要可以看到持續進化的折疊設計，在輕薄與省電效益上更加優化；除了過去看到的左右摺疊設計外，上下摺疊類似Clamshell設計的方式，讓產品型態更貼近現行的手機設計，此外，訂價也貼近主流旗艦手機的價格帶，可望帶動銷售成長。其他摺疊型態的嘗試，包括多折式與卷軸式，在不遠的將來也可望獲得實現，TrendForce集邦預期，摺疊手機滲透率在2022年將突破1％，2024年挑戰4％。此外，LTPO背板的搭載，將改善在5G傳輸以及高刷新率規格而衍生的耗電問題，預期將逐步成為旗艦機的標準規格。而經過了兩年的開發與調整後，屏下鏡頭模組終於有機會在眾品牌的旗艦手機上陸續亮相，可望實現真正的全螢幕手機。

三、晶圓代工製程迎來革新，台積電、三星3nm分別採用FinFET及GAA技術

在半導體製程逐漸逼近物理極限的限制下，晶片發展須透過「電晶體架構的改變」，以及「後段封裝技術或材料突破」等方式，以持續達成提高效能、降低功耗及縮小晶片尺寸的目的。在2018年自7nm製程首度導入EUV微影技術後，2022年晶圓代工製程技術迎來另一大革新，亦即台積電（TSMC）及三星（Samsung）計畫於2022下半年發表的3nm製程節點。前者在3nm製程選擇延續自1Xnm以來所採用的鰭式場效電晶體架構（FinFET），三星則首先導入基於環繞閘極技術（GAA）的MBCFET架構（Multi-Bridge Channel Field-Effect Transistor）。

相較FinFET的三面式包覆，GAA為四面環繞閘極，源極（Source）及汲極（Drain）通道由鰭式立體版狀結構改用奈米線（Nanowire）或奈米片（Nanosheet）取代，藉以增加閘極（Gate）與通道的接觸面積，加強閘極對通道的控制能力，有效減少漏電的現象。從應用別來看，預計於2022下半年量產的3nm製程首批產品仍主要集中在對提高效能、降低功耗、縮小晶片面積等有較高要求的高效能運算和智慧型手機平台。

四、DDR5產品將逐漸進入量產，NAND Flash堆疊技術將超越200層

在DRAM方面，三星（Samsung）、SK海力士（SK Hynix）、美光（Micron）將逐漸量產次世代DDR5產品，同時藉著5G手機需求的刺激，持續提升LPDDR5市占。DDR5規格將速度拉至4800Mbps以上，高速度、低功耗的特性可大幅優化運算品質，隨著英特爾（Intel）新CPU平台的量產開展，時序上將先在PC平台發表Alder Lake，再發表伺服器的Eagle Stream，預估2022年底將達到總位元產出10～15％市占。製程上，兩大韓系供應商陸續量產使用EUV技術的1 alpha nm製程產品，市場能見度將在2022年逐季提升。

NAND Flash堆疊層數尚未面臨瓶頸，繼2021年176層產品量產，2022年將邁向200層以上技術，而單晶片容量仍維持512Gb/1Tb。在儲存介面上，2022年PCIe Gen4滲透率在PC消費級市場將出現大幅成長；而在伺服器市場隨著Intel Eagle Stream的量產，enterprise SSD將進一步升級支援PCIe Gen 5傳輸，較前一代Gen4傳輸速率增倍至32GT/s，主流容量也擴增以4/8TB為主，以滿足伺服器與資料中心高速運算需求，也有助於單機搭載容量在該領域的快速提升。

以伺服器市場來看，資料中心彈性的價格策略與服務的多元性，直接驅動近兩年企業對於雲端應用需求；若以伺服器供應鏈角度分析，這些轉變已促使供應鏈模式由ODM Direct代工逐漸取代傳統伺服器品牌廠的商業模式，而既有品牌廠業務模式將面臨結構性的轉換，如提供租賃業務與一站式方案的上雲輔助等等。此轉變更意味著，企業客戶仰賴更為彈性多元的計價方式，與面對大環境不確定性的避險作為。尤其，2020年因疫情更加速工作典範的轉移，與生活型態大幅改變，預期至2022年超大規模資料中心對於伺服器的需求占比大約50％；而ODM Direct代工模式將讓出貨比重成長逾10％。

五、2022年5G擴大SA網路切片和低延遲應用比例，將進行廣泛試驗

全球電信運營商積極推出5G獨立組網（SA）架構作為支援各式服務所需之核心網路，加快推進主要城市基站建置，以網路切片、邊緣運算為基礎，使網路服務多元化，提供端到端品質保障。2022年企業需求將推動5G結合大規模物聯網（Massive IoT）和關鍵物聯網（Critical IoT）應用，包括更多網路端點連結數據傳輸，如智慧工廠燈光開關、感測器與溫度讀數等。關鍵物聯網則涵蓋智慧電網自動化、遠端醫療、交通安全與工業控制等，另結合工業4.0案例，提供資產追蹤、預測性維護、現場服務管理和優化物流處理。

疫情迫使企業數位轉型、個人生活型態改變，再次凸顯5G部署重要性，2022年運營商將透過網路切片功能進行競爭，由於5G專網、openRAN、未授權頻譜、毫米波等發展，因而出現多方生態系統，除傳統運營商外，更有來自OTT、雲、社群媒體、電商業者參與，成為新興服務提供商。未來運營商將積極建立5G企業應用，如O2參與5G-ENCODE專案，探索工業環境中專用5G網路之新業務模型，及Vodafone和Midlands Future Mobility聯盟合作測試自駕車聯網。

六、低軌衛星成全球衛星運營商新戰場，3GPP亦首度納入非地面波通訊

第三代合作夥伴計畫（3GPP）首度發布，將於2022年Release 17凍結版本，首度納入非地面波（NTN；Non-terrestrial Network）通訊，作為3GPP標準一部分，對於行動通訊產業與衛星通訊產業，皆為非常重要里程碑。此前，行動通訊與衛星通訊係為兩個獨立發展產業，故同時跨足兩個產業之上中下游廠商皆相異，然在3GPP納入NTN後，兩者產業鏈不僅有更多互動合作機會，且有望打造全新產業格局。於低軌衛星積極部署之際，尤以美國SpaceX申請發射數量為最大宗，其他主要衛星運營商包含美國Amazon、英國OneWeb、加拿大Telesat等，全球衛星發射數量以美國營運商持有數最高占全球逾50％；低軌衛星通訊強調訊號覆蓋不受地形限制，如山區、海上、沙漠等，且可與移動通訊5G作互補，此亦為3GPP Rel-17制定NTN規劃之應用方向，預期2022年全球衛星市場產值將有望受惠提升。

七、從數位孿生打造元宇宙，智慧工廠將為首發場域

疫後新常態持續推升非接觸與數位轉型需求，使物聯網在2022年聚焦強化虛實整合系統（Cyber-Physical System；CPS），透過結合5G、邊緣運算、AI等工具，從海量數據萃取有價資料加以分析，以達智動自主預測之效。現階段CPS實例中，數位孿生（Digital Twin）被用於智慧製造、智慧城市等關鍵垂直領域，前者可模擬設計測試與生產流程，後者多監控重點資產及決策輔助。在現實環境愈趨複雜、更多場域與設備交互影響須考量的趨勢下，將促使數位孿生擴大部署範圍，若再輔以3D感測、VR/AR等遠端作業，物聯網技術來年有望以打造全面性的虛擬空間－元宇宙（mextaverse）為發展架構，以期更智慧、完整、即時且安全的鏡射物理世界，並以智慧工廠為首發場域；此亦將帶動感測層視覺、聲學、環境等資訊蒐集、平台層AI精準分析算力、以及確保數據可信的區塊鏈等技術革新。

八、導入AI運算及增加感測器數量，AR/VR力拚全面沉浸式體驗

疫情下，改變了人們生活與工作情境，加速企業投入數位轉型的意願，並嘗試導入新科技，因而虛擬會議、AR遠端協作、模擬設計等新型態AR/VR應用的採用率也隨著提高；另一方面除了遊戲應用外，虛擬社群帶來的各種遠端互動功能也將成為廠商發展AR/VR市場的重要應用。因此在硬體採取低價策略、以及應用情境接受度提高的情況下，2022年AR/VR市場會出現明顯的擴張，並促使市場追求更加真實化的AR/VR效果。例如，透過軟體工具打造影像更擬真的應用服務，引入AI運算進行輔助，或是搭載更多種類的感測器，以提供更多真實數據轉化為虛擬反應，例如眼球追蹤功能就成為Oculus、Sony等廠商在未來消費產品上的搭載選項。此外，甚至可以在控制器或穿戴裝置等硬體上提供部分觸覺回饋效果，以提高使用者的沉浸感。

九、自動駕駛解決痛點，自動泊車（AVP）將成熱門發展功能

自動駕駛技術將以貼近生活面的方式實現，預期符合SAE Leve4的無人自動停車（AVP）功能，將在2022年開始成為高階車款上配載自動駕駛功能的重要選項，而相關的國際標準也在制定中，對此功能的發展有正面助益。但該功能會因車輛搭載配備而異，產生固定／非固定路線、私人／公開停車格等場景限制，停車場的條件也會影響AVP的可用性，包括標示完整性和聯網環境等，執行該功能時人與車的距離則與當地法規有關。由於各車廠的技術路線皆不相同，運算部分可分為由車端進行運算以及由雲端運算生成泊車路線，然雲端運算需要有良好的聯網環境方能執行，故使用上來說車端運算會覆蓋更多使用場景，或也會有兩者兼具的方案。其他如V2X和高精地圖的搭配應用也會影響自動泊車的應用範圍，預期仍有多種AVP解決方案同時進行中。

十、除了持續擴充產能，第三代半導體朝8吋晶圓及新封裝技術發展

在各國將逐步於2025至2050年全面禁售燃油車的趨勢下，將加速全球電動車銷售與拉抬SiC及GaN元件及模組市占，此外，能源轉換需求及5G通訊等終端應用快速增長，驅使第三代半導體市場熱度不減，進而帶動第三代半導體所需SiC及Si基板（Substrate）銷量暢旺。然由於現行基板於生產及研發上相對受限，迫使目前可穩定供貨的SiC及GaN晶圓仍侷限於6吋大小，使得Foundry及IDM廠產能長期處於供不應求態勢。

對此，基板供應商如Cree、II-VI及Qromis等計畫將於2022年擴增產能並提升SiC及GaN晶圓面積至8吋，期望逐漸緩解第三代半導體市場缺口。另一方面，Foundry廠如台積電與世界先進（VIS）試圖切入GaN on Si 8吋晶圓製造，以及IDM大廠如英飛凌（Infineon）將發表新一代Infineon Trench SiC元件節能架構，而通訊業者Qorvo也針對國防領域提出全新GaN MMIC銅覆晶（Copper Flip Chip）封裝結構。（本文由TrendForce集邦科技提供）