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【制造/封测】2021年十大科技趋势:内存跨入EUV世代,闪存150层堆叠技术再升级

来源:TrendForce集邦咨询       

全球市场研究机构TrendForce集邦咨询针对2021年科技产业发展,整理十大科技趋势,精彩内容请见下方:

1 先进封装技术全力向HPC、AiP领域迈进

2020年先进封装技术并未受新冠肺炎疫情影响而停滞,随着各家大厂陆续推出HPC芯片与AiP模组,驱使台积电(TSMC)、英特尔(Intel)、日月光(ASE)及Amkor等业者尝试加入。

在HPC芯片领域,由于高度的增加,使之封装所需的中介层(Interposer)要求也随之提高,驱使台积电与英特尔相继推出全新封装平台与技术(3DFabric及Hybrid Bonding),相关能力已由第三代CoWoS及EMIB,逐步演进至第四代CoWoS与Co-EMIB等,目标锁定2021年高端2.5D及3D芯片封装需求。

AiP模组部分,自2018年高通(Qualcomm)首推QTM系列产品后,目前朝降低封装成本努力,联发科(MediaTek)和苹果(Apple)也跃跃欲试,并积极与相关封测代工厂(如日月光及Amkor等)共同投入研制相关较低成本的主流FlipChip封装技术,预期将于2021年后逐步切入毫米波市场应用端,凭借于5G通讯与网络连结需求,AiP模组初期将渗透手机终端,并且后续也将推移至车用及平板市场。

2 DRAM正式跨足EUV世代,NANDFlash150层叠堆技术再升级

2021年三大DRAM厂:三星(Samsung)、SK海力士(SKHynix)、美光(Micron)除了持续往1Znm、1alpha纳米制程转进外,三星(Samsung)将率先跨入EUV世代,缓步取代现有的doublepatterning技术,以提升成本结构与生产效率。

2020年NAND Flash叠堆技术突破100层后,2021年继续往150层以上推进,单晶片容量也将自256/512Gb推进至512Gb/1Tb,透过成本改善吸引客户将容量升级。在储存界面上,PCIe Gen3已成主流,PCIe Gen4随着新游戏主机搭载以及英特尔新平台的采用,预计市占率将自2021年起攀升,满足高端PC、server、datacenter高速运算需求。

3 芯片业者加速扩张策略,迎向AIoT市场大饼

随着IoT、5G、AI及Cloud/Edge Computing等技术快速发展,芯片业者的布局已经从点、线到面,构筑成完整且绵密的生态系统。综观近年各大芯片业者的发展,透过合纵连横的布局战略,大者恒大与区域竞争态势已然成形。

除此之外,基于5G所带来众多不同场景的应用服务,从芯片设计到软硬平台整合,芯片业者朝向建构从上到下完整的垂直整合解决方案,以因应AIOT产业快速发展所带来的庞大商机。未能及早卡位的芯片业者,将极为容易曝露在市场过于单一的经营风险中。

4 首台主动式驱动MicroLED,电视将于2021年问世

近年自Samsung、LG、Sony与Lumens等公司,纷纷发表Micro LED大型显示器后,带动Micro LED在大型显示器的应用发展,由于MicroLED大型显示技术逐渐成熟,预估三星将会率先发表首台Micro LED主动式驱动的电视产品,2021年有机会成为Micro LED电视应用的元年。

主动式驱动使用TFT玻璃背板制程,达到寻址控制像素的目的,并且电路设计比较简单,所使用的布线空间也比较少。其中,主动式驱动IC需要PWM功能及搭配MOSFET开关来稳定驱动Micro LED的电流,而这颗IC则需要重新设计与制造,开发费用会相当昂贵,以当前Micro LED厂商来说,相对的技术与成本仍是进入应用市场的最大挑战。

5 2021年全球运营商加速5G基站建设,日韩已抢先关注6G

2020年6月全球行动通讯系统协会(GSMA)发布最新5GSA部署指南(5G Implementation Guidelines:SA Option 2),进一步讨论运营商部署之技术议题与5G于全球建设状况。

预估2021年起电信运营商将大力推动5G独立(SA)组网架构,除提供高速和大容量通讯外,亦可根据应用程序定制网络和适用超低延迟网络需求。在5G技术展开之余,日本NTTDoCoMo、韩国SK Telecom(SKT)等已开始关注6G,强调未来有更多XR设备整合(包括VR、AR、MR、8K和更多图像),使用全像投影(Holography)交流将变得更为真实,远端工作、控制、医学、教育等有望得以推广。

6 物联网进化为智联网,以AI赋能设备迈向自主化

2021年物联网将以深度结合AI作为提升价值之主要核心,IoT定义也从Internet of Things演化为Intelligence of Things,透过深度学习与计算机视觉等工具的附加,让IoT软硬件应用全面升级;在综合产业动态并考量经济振兴与远端操作需求,将具体呈现于智能制造与智慧医疗两大垂直应用领域。

以制造端来看,非接触技术加速工业4.0的导入,在智慧工厂追求韧性、弹性及效率下,AI将致力使Cobot、无人机等边缘端设备具更高精度及检测能量,由自动化步入自主化。在医疗业方面,AI将数据加值于流程优化与场域延伸,更快的影像辨识以支援临床决策、乃至远端问诊与手术辅助,皆是AI医联网未来整合技术至智慧院所、远距医疗的重要方向。

7 AR眼镜结合智能手机,掀起终端跨领域整合

2021年AR眼镜将改采外接智能手机的设计,透过终端跨领域的整合,让智能手机成为AR眼镜的运算平台,降低AR眼镜产品本身的重量与成本。特别是2021年在5G网络环境将更成熟下,透过与5G智能手机的结合,除了能更顺畅运行各种AR App之外,亦能倚靠智能手机的连网实现各种个人影音娱乐功能,促使手机品牌与电信运营商推动AR眼镜市场发展的意愿大幅提升。

8 为自动驾驶把关,驾驶人监测系统(DMS)将大放异彩

车辆安全科技的演进从车外走向车内,感测技术朝向整合车内驾驶人状况与车外环境的方向发展,AI的应用也不仅止于娱乐与便利,安全成为新的应用重点。

受到各项ADAS系统搭载率快速攀升,导致不断发生驾驶人依赖系统而忽视前方路况的事故,对驾驶人进行监测的功能再次受到重视。然而未来将往更加主动、可靠和精准的摄影机方案发展,进行瞳孔追踪及特征萃取来监测驾驶人疲劳、分心和不当驾驶行为。

而驾驶人监测系统(Driver Monitoring Systems; DMS)在自动驾驶的发展过程中更是不可缺少的必要条件,系统不但要能够进行侦测与提醒,更要能判断驾驶人的接管能力并适时与适度的介入车辆控制,预期该技术与功能将快速出现于量产车上。

9 折叠设备概念再进化,尺寸放大、扩大应用领域

2019年起,折叠手机概念逐渐成型,数个手机品牌相继推出对应产品测试市场水温。虽然因成本售价偏高,销售成绩差强人意,但在逐渐成熟饱和的手机市场中,仍掀起不少话题。

未来几年,在柔性AMOLED产能逐渐扩大的状况下,除了折叠手机的概念与发展仍然会是品牌客户持续关注的焦点外,折叠设备概念亦往笔记本电脑市场延伸的趋势。在英特尔与微软的引领之下,双面板操作的笔记本电脑产品已经陆续问世,接下来一体化的折叠型产品也势必成为品牌客户新的关注重点。

可以预期折叠型笔记本电脑将有机会在2021年问世,一方面扩展折叠概念的产品应用领域;另一方面也放大产品尺寸,对柔性AMOLED产能的去化也将带来一定的助益。

10 2021年白光OLED技术迎来劲敌,MiniLED、量子点OLED加入战局

高端电视市场在2021年将迎来两波不同的技术竞争。其中搭配MiniLED背光的LCD电视,透过更细致的背光分区控制,呈现更锐利的对比效果,在龙头品牌三星(Samsung)的领军下,搭配MiniLED背光的LCD电视除了能提供与OLED电视相仿的规格表现,辅以更具竞争力的价格,将成为白光OLED技术的劲敌。

另一方面,淡出传统LCD市场的Samsung Display,计划将技术差异化寄望于全新的量子点OLED上,以更胜于白光OLED的色彩饱和度,力图重新竖立电视规格的新标竿,预期2021下半年高端电视市场将展开全新的竞争态势。

封面图片来源:拍信网