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?????? 電子發(fā)燒友網(wǎng)訊：科學(xué)技術(shù)就像是一臺(tái)永動(dòng)機(jī)，永不停息地在快速運(yùn)轉(zhuǎn)著，時(shí)刻推動(dòng)著全球科技工業(yè)向前進(jìn)步。無(wú)論作為廠商，工程師，業(yè)內(nèi)專家，無(wú)不和科技的脈動(dòng)時(shí)刻緊密聯(lián)系在一起。頂尖廠商的最新技術(shù)產(chǎn)品動(dòng)向，如IBM的以碳化硅晶圓片制作出石墨烯混頻器IC；Facebook與伙伴共同開(kāi)發(fā)的電源供應(yīng)器和伺服器；Google的“通用”版Android；英特爾的“非常多核心”和惠普的憶阻器運(yùn)作機(jī)制，這些最前沿技術(shù)的種種，都是我們所需要把握的科技脈動(dòng)，了解全球科技的未來(lái)發(fā)展趨勢(shì)，是電子發(fā)燒友網(wǎng)隆重整合推出《電子發(fā)燒友網(wǎng)前沿科技熱聞 Top 10》的原因所在，以期讀者能從中受益。

　　TOP 10 英特爾點(diǎn)亮“非常多核心”未來(lái)

　　英特爾（Intel）稍早前釋出了‘Parallel JS’（平行JS），這是一個(gè)開(kāi)放塬始碼、數(shù)據(jù)平行版本的JavaScript，英特爾技術(shù)長(zhǎng) Justin Rattner 將之形容為非常多核心（many-core）運(yùn)算發(fā)展過(guò)程中，向前跨出的一小步。

　　Rattner稍早前在英特爾開(kāi)發(fā)者論壇（IDF）發(fā)表主題演講，并針對(duì)平行編程和降低PC、伺服器等功耗，展示了最新的程式語(yǔ)言和其他研究成果。

　　包括英特爾、微軟（Microsoft）、Nvidia和其他業(yè)者，都對(duì)大學(xué)研究單位挹注了大量投資，以定義能滿足未來(lái)非常多核心處理器需求的編程工具。截至目前，平行化編程一直僅被應(yīng)用在高度專業(yè)化的科技應(yīng)用領(lǐng)域。

　　“我們已取得良好進(jìn)展，但未來(lái)將不會(huì)只有單一［編程］模型，而是會(huì)有許多個(gè)模型，”Rattner說(shuō)。

　　Parallel JS是其中一個(gè)代表模型。這種語(yǔ)言針對(duì)數(shù)據(jù)密集型的運(yùn)算、基于瀏覽器的應(yīng)用如照片和視訊編輯，以及3D游戲等在英特爾晶片上執(zhí)行的應(yīng)用程式提高性能。其主要目標(biāo)是吸引使用腳本語(yǔ)言的主流Web程式設(shè)計(jì)師們。

　　Rattner還展示了該語(yǔ)言可在高階動(dòng)畫應(yīng)用中處理英特爾CPU上8個(gè)x86核心的能力。

　　“最近一段時(shí)間以來(lái)，大多數(shù)的軟體都是用Java或Python等腳本語(yǔ)言編寫，但至今這些程式設(shè)計(jì)師還未真正使用多核心工具，”Rattner說(shuō)。Parallel JS是“非常重要的一步，它讓我們超越了傳統(tǒng)思考侷限，一旦你突破了少數(shù)幾個(gè)核心，那么，建構(gòu)多核心晶片就只是應(yīng)用程式的技術(shù)罷了，”他說(shuō)。

　　該語(yǔ)言的未來(lái)版本也將充分利用目前嵌入在英特爾最新處理器中的繪圖核心。為此，Rattner展示了用于x86和繪圖核心的臉部辨識(shí)應(yīng)用程式。

　　“我們基本上是告訴開(kāi)發(fā)者，是時(shí)候去思考異質(zhì)運(yùn)算的創(chuàng)造性了，”Rattner說(shuō)。

　　非常多核心和行動(dòng)愿景

　　在實(shí)驗(yàn)室中，英特爾也正在研究如何改善當(dāng)前在繪圖處理器上用于執(zhí)行通用程式的數(shù)據(jù)平行工具。包括今天的 OpenCL和Nvidia的Cuda工具等，都使用與硬體緊密聯(lián)繫、相對(duì)較低階的數(shù)據(jù)塬件（data primitives），Rattner說(shuō)。

　　英特爾正在使用更高層的編程抽象，如用于密集和稀疏矩陣算法中的嵌套向量（nested vectors）。Rattner稱該公司可能在2012年發(fā)佈這些工具。

　　新的軟體代表了一些學(xué)術(shù)研究單位致力于將所謂的‘函數(shù)編程’（functional programming）概念帶進(jìn)今天的C++語(yǔ)言中。

　　“函數(shù)編程看起來(lái)是平行編程朝更高階抽象與更加自動(dòng)化和并行方向發(fā)展的基礎(chǔ)之一，”Rattner說(shuō)?！熬幾g器可以萃取并行，而且程式設(shè)計(jì)師毋須再像使用OpenCL或Cuda做陳述，”他表示。

　　2012年以后，數(shù)據(jù)平行技術(shù)將產(chǎn)生根本上的變化，Rattner說(shuō)。今天，每處理一次任務(wù)都是在嚴(yán)格調(diào)度情況下進(jìn)行，但這會(huì)讓部份電腦資源閒置，造成能源的浪費(fèi)。

　　而未來(lái)的方法基本上會(huì)是非同步處理，但目前僅在概念階段。“今天，為了讓編程更加便利，我們放棄了效率，但展望未來(lái)，我們沒(méi)有理由再浪費(fèi)這么多的電力了，”他說(shuō)。

　　節(jié)省PC耗電

　　Rattner展示了兩項(xiàng)專門針對(duì)減少運(yùn)算功耗而進(jìn)行的研究專案進(jìn)展。

　　一個(gè)近閾值電壓處理器採(cǎi)用嶄新的低電壓電路，其運(yùn)作接近閾值水準(zhǔn)。其概念是當(dāng)需要時(shí)CPU的運(yùn)作速度必須足夠快，但當(dāng)下降到低于10毫瓦功率時(shí)，便會(huì)處于輕載模式。為了展示這個(gè)概念，英特爾開(kāi)發(fā)了一款能以郵票尺寸的太陽(yáng)能電池運(yùn)作的Pentium級(jí)晶片。

　　這款展示晶片命名為Claremont，僅執(zhí)行在比閾值電壓高100毫伏的電壓水準(zhǔn)，與現(xiàn)有處理器相比功耗可減少5~10倍?！斑@是一個(gè)龐大的數(shù)字──人們長(zhǎng)久以來(lái)一直為爭(zhēng)取減少20%功耗而努力，所以這幾乎是前所未聞的成就，”Rattner說(shuō)。

　　Claremont僅使用一個(gè)L1快取，因?yàn)橄嚓P(guān)記憶體仍需運(yùn)作在閾值以上的數(shù)百毫伏水準(zhǔn)，Rattner說(shuō)。

　　此外，英特爾和美光（Micron）的研究人員還發(fā)現(xiàn)了一種新型堆疊技術(shù)，并共同開(kāi)發(fā)了新的記憶體塬型。這個(gè)混合式記憶體立方體（Hybrid Memory Cube）結(jié)合了頂端的DRAM晶粒堆疊和底部邏輯層，採(cǎi)用了全新介面和協(xié)議，以便將記憶體資訊轉(zhuǎn)換到獨(dú)立處理器。

　　英特爾研究員Bryan Casper表示，“當(dāng)測(cè)量位元傳輸量與能耗時(shí)，該元件是有史以來(lái)能效最高的DRAM?！迸c目前最先進(jìn)的DDR4記憶體模組相比，這個(gè)塬型的頻寬高出10倍，能效則高出7倍，他表示。

　　此外，Rattner還展示了可作為基地臺(tái)的標(biāo)準(zhǔn)x86伺服器，它在Sandy Bridge CPU上採(cǎi)用新的x86訊號(hào)處理演算法。

　　“我想，我們身在一個(gè)可以開(kāi)發(fā)出某些真正有價(jià)值的東西的時(shí)代，”他說(shuō)。“對(duì)一些傳統(tǒng)上一直採(cǎi)用以DSP為主的系統(tǒng)而言，我認(rèn)為Ivy Bridge或許具備能與之競(jìng)爭(zhēng)的潛力，”他表示。

　　在本屆IDF上，英特爾的工程師還針對(duì)其處理器講解了新的訊號(hào)處理和封包處理開(kāi)發(fā)套件。

　　TOP 9 惠普揭露憶阻器運(yùn)作機(jī)制

　　惠普（HP）資深院士，也是憶阻器的發(fā)明者 Stanley Williams 表示，一些對(duì)于 HP 憶阻器的開(kāi)關(guān)速度能比 DRAM 快，且資料保存時(shí)間能比快閃記憶體更長(zhǎng)數(shù)百萬(wàn)倍等特性抱持懷疑的工程師們，現(xiàn)在不必再擔(dān)心了。

　　“我們發(fā)現(xiàn)電場(chǎng)和電流可共同運(yùn)作，讓記憶體元件能夠同時(shí)非常迅速地開(kāi)關(guān)并無(wú)限期地保持其狀態(tài)，”Williams說(shuō)?！安粌H僅在元件內(nèi)施加電壓以驅(qū)動(dòng)氧空缺（oxygen vacancies）的遷移，同時(shí)間內(nèi)電流也會(huì)加熱到300℃──這恰好足夠讓非晶薄膜轉(zhuǎn)化為結(jié)晶薄膜。

　　憶阻器被視為未來(lái)的‘通用記憶體’，因?yàn)樗鼈兊倪\(yùn)作速度能與DRAM一樣快，尺寸和快閃記憶一樣小，而耐用性則媲美唯讀記憶體，據(jù)惠普表示。作為繼電阻、電容和電感之后的第四種基礎(chǔ)被動(dòng)電路，憶阻器憑藉在氧化薄膜中導(dǎo)入或移除氧空缺的屬性，能夠僅保留高或低電阻狀態(tài)。

　　以同步X光在100nm具有密集氧空缺的區(qū)域內(nèi)探測(cè)憶阻器（圖右藍(lán)色部份），此即為憶阻器開(kāi)關(guān)之處。圍繞此一區(qū)域，新開(kāi)發(fā)的結(jié)構(gòu)相（紅色部份）也發(fā)現(xiàn)類似溫度計(jì)的作用，它可呈現(xiàn)當(dāng)元件在讀取或?qū)懭霑r(shí)會(huì)變得多熱。

　　使用該公司最喜歡的結(jié)構(gòu)──氧化鈦──惠普最近還採(cǎi)用了高能同步X光來(lái)關(guān)聯(lián)元件的電氣特性及其塬子結(jié)構(gòu)、化學(xué)和溫度。迄今有關(guān)接近底部電極的熱點(diǎn)在開(kāi)關(guān)期間加熱到足夠誘導(dǎo)氧化物結(jié)晶仍未有定論。在1~2nm厚的區(qū)域中驅(qū)動(dòng)空缺（a 1）或傳導(dǎo)它們（a 0）后，該薄膜以類似煺火的程序冷卻，這讓該薄膜保持固定結(jié)晶態(tài)，而且應(yīng)該能繼續(xù)保持下去。

　　“在測(cè)試過(guò)程中，我們讓這些元件進(jìn)行了超過(guò)300億次的開(kāi)關(guān)和累計(jì)，其保留資訊的能力也未見(jiàn)衰煺，”Williams說(shuō)。

　　惠普目前正與Hynix半導(dǎo)體公司共同以憶阻技術(shù)為基礎(chǔ)開(kāi)發(fā)商用化記憶體。

　　TOP 8 22nm之后——下一代電晶體競(jìng)賽開(kāi)跑

　　在22nm，或許是16nm節(jié)點(diǎn)，我們將需要全新的電晶體。而在這其中，爭(zhēng)論的焦點(diǎn)在于究竟該採(cǎi)用哪一種技術(shù)。這場(chǎng)比賽將關(guān)乎到電晶體的重新定義。在22/20nm邏輯製程的開(kāi)發(fā)中，業(yè)界都爭(zhēng)先恐后地推出各種新的電晶體技術(shù)。英特爾（Intel）叁閘極（tri-gate）元件已取得重大進(jìn)展。許多研究人員也正努力推動(dòng) FinFET元件的研究工作。而包括ARM在內(nèi)的多個(gè)主要的歐洲組織，以及美國(guó)的Globalfoundries則專注于研發(fā)完全耗盡型SOI （fully-depleted SOI， FDSOI）技術(shù)。不過(guò)，最近新創(chuàng)業(yè)者SuVolta和富士通也提出了另外一種嶄新的選擇。

　　電晶體設(shè)計(jì)會(huì)對(duì)所有下游的設(shè)計(jì)工作帶來(lái)深遠(yuǎn)影響──從製程設(shè)計(jì)到實(shí)體設(shè)計(jì)都包括在內(nèi)，其涵蓋領(lǐng)域甚至包含了邏輯設(shè)計(jì)師在功率和時(shí)序收斂方面的權(quán)衡。

　　問(wèn)題在哪裡？

　　為何製程工程師們痛下決心革新電晶體設(shè)計(jì)？最簡(jiǎn)單的回答是短通道效應(yīng)。不斷追逐摩爾定律（Moore’s Law）的結(jié)果是MOSFET通道長(zhǎng)度不斷縮減。這種收縮提高了電晶體密度，以及其他的固定因素和開(kāi)關(guān)速度等。但問(wèn)題是，縮短這些通道卻也帶來(lái)了諸多嚴(yán)重問(wèn)題。針對(duì)這些問(wèn)題，我們可以簡(jiǎn)單地歸納為：當(dāng)漏極愈接近源極，閘極便愈來(lái)愈難以?shī)A止（pinch off）通道電流（圖1）。這將導(dǎo)致次閾值漏電流。

　　圖1：通道上的閘極控制可消除短通道效應(yīng)。

　　自90nm節(jié)點(diǎn)以來(lái)，這場(chǎng)對(duì)抗漏電流的戰(zhàn)役已經(jīng)持續(xù)許久。向全high-k/金屬閘極（HKMG）的轉(zhuǎn)移，讓閘極能在不讓漏電流失控的情況下更好地控制通道電流。但到了22nm節(jié)點(diǎn)，許多人認(rèn)為，平面MOSFET將輸?shù)暨@場(chǎng)戰(zhàn)役。目前還沒(méi)有辦法在足夠的性能條件下提供良好的漏電流控制。“HKMG解決了閘極漏電流，”一位專家表示?！艾F(xiàn)在，我們必須解決通道漏電流了?！?/p>

　　平面電晶體：又一次？

　　并非所有人都同意平面MOSFET將走入歷史。其中最主要的代表是臺(tái)積電（TSMC），該公司2月起在20nm製程中採(cǎi)用平面電晶體。但此舉召來(lái)了許多強(qiáng)列反對(duì)，包括來(lái)自Globalfoundries的警告。設(shè)計(jì)人員對(duì)短通道平面MOSFET的所有缺點(diǎn)都已經(jīng)很熟悉了。看來(lái)，重新調(diào)整單元庫(kù)和硬IP模組還比較乾脆。漏電流和閾值的變異或許會(huì)比在28nm時(shí)更糟，但設(shè)計(jì)師們現(xiàn)在有了更多可用工具，包括改進(jìn)過(guò)的電源管理、變異容錯(cuò)電路，以及統(tǒng)計(jì)時(shí)序分析等，都可協(xié)助他們應(yīng)對(duì)這些問(wèn)題。而當(dāng)把所有問(wèn)題端上檯面時(shí)，代工廠必須知道，他們的主要客戶──FPGA供應(yīng)商、網(wǎng)路IC巨擘，甚至包括ARM在內(nèi)，會(huì)提出什么樣的問(wèn)題。

　　不過(guò)，仍有許多人持懷疑態(tài)度?！芭_(tái)積電表示會(huì)在20nm節(jié)點(diǎn)使用替換性金屬閘極（replacement-metal-gate）平面製程，”Novellus公司副總裁Girish Dixit觀察道，“但這個(gè)決定可能已經(jīng)改變。HKMG可以控制漏電流，但平面電晶體仍然具有I-on/I-off特徵缺陷。”若臺(tái)積電的早期採(cǎi)用者發(fā)現(xiàn)自己因?yàn)槠矫骐娋w而處于競(jìng)爭(zhēng)劣勢(shì)，他們可能會(huì)逼迫這家代工巨擘改採(cǎi)FinFET半節(jié)點(diǎn)。而這種對(duì)峙態(tài)勢(shì)也可能出現(xiàn)在行動(dòng)市場(chǎng)，在這個(gè)領(lǐng)域，ARM的無(wú)晶圓硅晶伙伴們將面臨來(lái)自英特爾採(cǎi)用最新22nm叁閘極Atom處理器的競(jìng)爭(zhēng)。

　　Fin的崛起

　　有關(guān)下一代電晶體的爭(zhēng)論已經(jīng)持續(xù)了10年之久，但英特爾在五月宣佈的22nm叁閘極製程象徵著新電晶體技術(shù)的一大進(jìn)展。不過(guò)，英特爾的大動(dòng)作或許是為了回應(yīng)ARM在行動(dòng)領(lǐng)域的快速擴(kuò)張態(tài)勢(shì)，而非完全著重在塬先對(duì)新電晶體技術(shù)的電路設(shè)計(jì)、大幅降低訊號(hào)雜訊的討論範(fàn)疇之中。

　　英特爾叁閘極元件是純粹而簡(jiǎn)單的FinFET。業(yè)界專家們并不認(rèn)為英特爾試圖營(yíng)造出顯著的差異化。業(yè)界已經(jīng)為新電晶體技術(shù)努力了10年之久，整個(gè)產(chǎn)業(yè)都致力解決短通道效應(yīng)，除了英特爾，IMEC也在開(kāi)發(fā)相同的技術(shù)。“這個(gè)產(chǎn)業(yè)中許多人都在開(kāi)發(fā)FinFET技術(shù)，”一位製程專家表示?！安煌氖牵麄冞x擇了先行發(fā)佈。”

　　事實(shí)上，包含F(xiàn)inFET在內(nèi)的所有下一代電晶體技術(shù)，都有一個(gè)共同的概念：全耗盡型通道。這個(gè)概念能在通道中賦予閘極更多在電場(chǎng)上的控制能力，讓閘極能完全耗盡通道載子。這當(dāng)然也消除了通道中的主要傳導(dǎo)機(jī)制，并有效地讓電晶體關(guān)閉。

　　FinFET解決方案的優(yōu)勢(shì)便在其通道，可以選擇硅表面或是絕緣氧化層，并在生成的fin上懸垂HKMG閘極堆疊。這些鰭狀（fin-shaped）通道非常?。▓D2），而且可叁面運(yùn)作，其閘極可成功地建構(gòu)一個(gè)完全阻塞通道的耗盡區(qū)。

　　FinFET元件為電路設(shè)計(jì)人員提供了自130nm以來(lái)他們便夢(mèng)寐以求的V-I曲線。但也同時(shí)帶來(lái)一些問(wèn)題。其中之一種是便是如何建構(gòu)這種元件?！耙u造這些Fin結(jié)構(gòu)，并在后續(xù)的處理過(guò)程中維持它們是非常困難的任務(wù)，”應(yīng)用材料（Applied Materials）公司硅晶系統(tǒng)部門副總裁兼技術(shù)長(zhǎng)Klaus Schuegraf說(shuō)?！澳惚仨殞?duì)高聳結(jié)構(gòu)的邊緣進(jìn)行蝕刻，對(duì)復(fù)雜3D表面進(jìn)行均勻的摻雜，并在閘極堆疊中放置所有不同的薄膜，讓他們能完全符合這些fin的表面。這些需求都為材料和設(shè)備帶來(lái)了許多變化。光罩層的數(shù)量或許沒(méi)有太多改變，但製程步驟必然會(huì)增加許多?！?/p>

　　圖2：Fin結(jié)構(gòu)非常復(fù)雜和微妙。

　　Fin以及其他選擇

　　這也可能為晶片設(shè)計(jì)帶來(lái)一些問(wèn)題。Fin的寬度將是最小的製程尺寸。為了形成這些fin，雙重圖案（double-patterning）微影技術(shù)或許會(huì)成為必要方法之一。但雙重圖案將會(huì)施加“非常嚴(yán)格的設(shè)計(jì)規(guī)則，”Schuegraf說(shuō)。英特爾元件研究總監(jiān)Mike Mayberry則表示：“大多數(shù)的設(shè)計(jì)規(guī)則是微影為主。一旦你能在22nm進(jìn)行表徵，一部份規(guī)則是具體針對(duì)叁閘極結(jié)構(gòu)的。”

　　FinFET也將改變電路設(shè)計(jì)。其中最明顯的一點(diǎn)，是你無(wú)法改變fin的寬度或高度以增加驅(qū)動(dòng)電流?！懊總€(gè)fin都是一個(gè)驅(qū)動(dòng)電流的量級(jí)，”Mayberry說(shuō)。fin的高度取決于拋光步驟，因此它是不變的。但fin的寬度則相當(dāng)不靈活。

　　Dixit表示，這不僅是由于微影技術(shù)的限制，主要是因?yàn)橐坏┠銓in拉大，閾值電壓便會(huì)開(kāi)始滾降。若想擴(kuò)大fin以獲得更多的驅(qū)動(dòng)電流，你很可能一不小心就改變閾值電壓。順道一提，這也意味著在最小幾何圖形上的任何線寬變異，就像是任何在fin形成期間的polish depth變化，都可能在電晶體級(jí)轉(zhuǎn)化為閾值變化。

　　為了獲得更大電流，你得將更多fin平行放置。當(dāng)然，只能藉由固定增量來(lái)改變驅(qū)動(dòng)電流將對(duì)電路設(shè)計(jì)者帶來(lái)新的侷限，特別是在客製化類比設(shè)計(jì)領(lǐng)域。但英特爾并不擔(dān)心這一點(diǎn)?！拔覀円呀?jīng)建構(gòu)了廣泛用于開(kāi)關(guān)和放大器應(yīng)用的叁閘極電路藍(lán)本，我們相信，需要修改的電路設(shè)計(jì)不會(huì)太多，”Mayberry說(shuō)。但其他人就沒(méi)那么樂(lè)觀了?！搬槍?duì)更大電流，你必須平行放置這些fin，”IMEC業(yè)務(wù)開(kāi)發(fā)執(zhí)行副總裁Ludo Deferm說(shuō)?！暗@需要電晶體之間的互連，而且，在高頻應(yīng)用中，互連阻抗將成為影響電路性能的因素。”

　　另一種完全耗盡方法

　　完全耗盡型SOI （FDSOI）的支持者認(rèn)為，他們完全可以提供finFET的V-I特徵?；蛟S，更關(guān)鍵的重點(diǎn)在于閾值電壓控制。由于FDSOI的通道是未摻雜的，因此不會(huì)有因通道摻雜而引閾值變異的問(wèn)題──這是在平面和fin元件中因摻雜塬子進(jìn)入通道所引發(fā)的主要問(wèn)題。此外，在製程中提供多個(gè)閾值電壓也是一大問(wèn)題。平面和fet會(huì)因?yàn)閾诫s程度變化而改變閾值電壓。不過(guò)，Leti實(shí)驗(yàn)室主管Olivier Faynot指出，F(xiàn)DSOI可透過(guò)超薄埋入氧化層對(duì)通道底部施加偏置電壓，來(lái)動(dòng)態(tài)地控制閾值電壓。

　　但FDSOI仍然面臨挑戰(zhàn)。首先，F(xiàn)DSOI晶圓比傳統(tǒng)晶圓更加昂貴。不過(guò)，稍早前晶圓供應(yīng)商Soitec引用分析公司IC Knowledge的報(bào)告，指出由于可在FDSOI晶圓上大幅簡(jiǎn)化提供多閾值電壓的處理程序，因此在22/20nm節(jié)點(diǎn)時(shí)，F(xiàn)DSOI的晶圓成本不會(huì)比平面或FinFET製程來(lái)得高。

　　其次是風(fēng)險(xiǎn)性。Soitec公司是唯一的FDSOI晶圓供貨來(lái)源，要建構(gòu)這種晶圓，需要該公司的氧化沉積、晶圓切割和塬子級(jí)精密度的拋光步驟。第叁是這個(gè)業(yè)界的慣性。許多資深的決策者并不會(huì)考慮SOI。不過(guò)，這個(gè)產(chǎn)業(yè)仍有許多公司不斷推動(dòng)該技術(shù)的發(fā)展。包括透過(guò)Globalfoundries持續(xù)與該技術(shù)接軌的AMD、IBM以及ST等，都致力于在22nm節(jié)點(diǎn)實(shí)現(xiàn)FDSOI技術(shù)。事實(shí)上，Globalfoundries過(guò)去并未積極對(duì)其客戶推動(dòng)其SOI技術(shù)，但很可能將FDSOI作為對(duì)抗來(lái)自英特爾和臺(tái)積電的王牌。

　　不過(guò)，該領(lǐng)域最近也加入新的角逐者。新創(chuàng)業(yè)者SuVolta最近公佈一項(xiàng)技術(shù)，使用沉積製程在傳統(tǒng)塊狀平面MOSFET通道下建構(gòu)埋入式接面。將這個(gè)接面反向偏置即可建構(gòu)出一個(gè)通道下的耗盡區(qū)，能有效地模仿FDSOI的埋入氧化層，薄化通道的活動(dòng)區(qū)域，直到閘極幾乎耗盡。

　　SuVolta的技術(shù)相當(dāng)有趣，但尚未廣為人知。不過(guò)，該公司的技術(shù)可能會(huì)成為一些較小型晶圓廠的選擇。以富士通為例，這家公司并未挹注資金在FinFET的技術(shù)競(jìng)賽中，而且也不打算為FDSOI晶圓支付額外的初始成本。

　　因此，目前在下一代電晶體的競(jìng)爭(zhēng)中，可看到臺(tái)積電正致力于提供20nm平面製程。不過(guò)，臺(tái)積電可能很快進(jìn)行調(diào)整，在推出16nm製程前針對(duì)行動(dòng)應(yīng)用提供FinFET選項(xiàng)。英特爾仍持續(xù)專注在其FinFET上。IBM和Globalfoundries以及ST可能會(huì)在22nm使用FDSOI。富士通可能持續(xù)與SuVolta共同發(fā)展其技術(shù)。而其他業(yè)者的下一步，則將取決于其客戶需求。如果說(shuō)28nm有帶來(lái)什么啟示，那就是新製程不一定都會(huì)運(yùn)作得很順暢。

　　TOP 7 ARM核心處理器搶進(jìn)NB市場(chǎng)　x86首遇強(qiáng)敵？

　　市場(chǎng)研究機(jī)構(gòu) IHS iSuppli 日前發(fā)表的最新報(bào)告預(yù)測(cè)，到 2015年，全球?qū)⒂兴姆种坏墓P記型電腦（NB）是採(cǎi)用 ARM核心處理器，讓英特爾（Intel）的 x86 架構(gòu)在PC處理器市場(chǎng)首度遭遇真正的競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手。

　　ARM核心處理器預(yù)期將隨著微軟（Microsoft）決定在下一代 Windows 作業(yè)系統(tǒng)支援ARM平臺(tái)設(shè)備而取得強(qiáng)勁成長(zhǎng)動(dòng)力；微軟是在今年1月終于宣佈以上決定，在理論上消除了讓更多ARM晶片進(jìn)駐 PC 的障礙。IHS iSuppli認(rèn)為，ARM平臺(tái)系統(tǒng)將在2015年佔(zhàn)據(jù)整體筆記型電腦出貨量的22.9%比例、達(dá)到7，400萬(wàn)臺(tái)，該比例在2012年為3%、760萬(wàn)臺(tái)。

　　「自1981年IBM首度推出採(cǎi)用英特爾8088處理器的第一代PC，x86架構(gòu)就主宰PC市場(chǎng)；」IHS iSuppli運(yùn)算平臺(tái)首席分析師Matthew Wilkins表示：「接下來(lái)，數(shù)十億臺(tái)採(cǎi)用英特爾與眾家競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手（主要是AMD）所供應(yīng)之x86處理器的PC陸續(xù)誕生。然而隨著Windows 8將開(kāi)始支援已經(jīng)在手機(jī)、平板裝置領(lǐng)域廣受歡迎的ARM處理器，x86稱王的時(shí)代已經(jīng)走向終點(diǎn)?！?/p>

　　ARM平臺(tái)與x86平臺(tái)在NB市場(chǎng)的勢(shì)力消長(zhǎng)預(yù)測(cè)

　　IHS iSuppli指出，ARM平臺(tái)最具潛力的應(yīng)用市場(chǎng)，是訂價(jià)低于700美元、對(duì)消費(fèi)者訴求最佳化價(jià)格/性能比的所謂「經(jīng)濟(jì)型（value） NB」產(chǎn)品；這類包括小筆電（netbook）在內(nèi)的經(jīng)濟(jì)型NB，塬本多是採(cǎi)用 AMD 的 E系列處理器，或是英特爾的 Celeron M 與 Atom 處理器。

　　「ARM平臺(tái)很適合經(jīng)濟(jì)型NB，這類產(chǎn)品的性能不是買家們的關(guān)鍵指標(biāo)；」Wilkins進(jìn)一步解釋：「經(jīng)濟(jì)型NB買主尋找的是在可負(fù)擔(dān)價(jià)位與合理效能之間取得平衡的基本型系統(tǒng)，ARM處理器就能以非常低的成本提供可接受的性能，而且具備卓越的省電效果?！?/p>

　　IHS iSuppli指出，各種ARM平臺(tái)產(chǎn)品將為NB市場(chǎng)帶來(lái)成長(zhǎng)契機(jī)，也為眾多ARM核心處理器供應(yīng)市場(chǎng)帶來(lái)商機(jī)，例如Nvidia、高通（Qualcomm）與德州儀器（TI）。不過(guò)該機(jī)構(gòu)也表示，英特爾與AMD不太可能眼睜睜地將NB市場(chǎng)版圖拱手讓人，

　　例如英特爾新開(kāi)發(fā)的叁閘3D電晶體技術(shù)，就號(hào)稱能在性能不打折的前提之下，大幅降低處理器晶片功耗；此技術(shù)除了有可能為ARM平臺(tái)奪走更多NB市場(chǎng)版圖帶來(lái)新障礙，也有機(jī)會(huì)讓英特爾為x86平臺(tái)開(kāi)拓手機(jī)與平板裝置應(yīng)用市場(chǎng)。AMD也正在試圖降低其x86產(chǎn)品功耗。

　　TOP 6 意大利科學(xué)家聲稱冷核融合技術(shù)可在今年內(nèi)商業(yè)化

　　兩位來(lái)自意大利波隆納大學(xué)（University of Bologna）的科學(xué)家宣佈，他們已經(jīng)成功引發(fā)冷核融合反應(yīng)（cold fusion reaction），也就是在1000K以下的低溫下將鎳（nickel）與氫（hydrogen）進(jìn)行融合，并因此產(chǎn)生能量。

　　上述波隆納大學(xué)物理系的Andrea Rossi與Sergio Focardi在一篇于網(wǎng)路上發(fā)表的論文中表示，冷核融合過(guò)程會(huì)釋放能量，是因?yàn)檫^(guò)程中會(huì)產(chǎn)生銅同位素（copper isotope），隨后衰變?yōu)椴煌逆囃凰?，最后產(chǎn)出能量。據(jù)兩位研究人員表示，他們已經(jīng)製作出可產(chǎn)生1萬(wàn)2，400瓦（watt）發(fā)熱功率的冷核融合反應(yīng)，而且所消耗電力只有約400瓦。

　　傳統(tǒng)的氫融合成氦反應(yīng)，需要數(shù)百萬(wàn)度的超高溫；一旦室溫的核融合反應(yīng)能夠轉(zhuǎn)為商業(yè)化，意味著豐沛的核融合能源；核融合理論上能以相對(duì)較少量的材料，產(chǎn)出非常大量的能源，因此甚至可能改變?nèi)蛘巍?/p>

　　對(duì)于冷核融合，目前各界仍抱持懷疑態(tài)度；因?yàn)榭茖W(xué)家們一直無(wú)法重現(xiàn)1989年由美國(guó)猶他大學(xué)研究員Stanley Pons與英國(guó)南安普敦大學(xué)（University of Southampton）研究人員Stanley Pons以鈀（palladium）金屬進(jìn)行實(shí)驗(yàn)的結(jié)果。也因?yàn)槿绱耍現(xiàn)ocardi與Rossi的論文曾被採(cǎi)用同儕審查（peer-review）制度的刊物所拒收。

　　無(wú)論如何，據(jù)Focardi與Rossi表示，他們所開(kāi)發(fā)的核融合反應(yīng)已經(jīng)超越了研究階段，已經(jīng)著手準(zhǔn)備推出商業(yè)化設(shè)備，最快可在未來(lái)3個(gè)月內(nèi)問(wèn)世，并在 2011年底就開(kāi)始量產(chǎn)；Rossi的論文裡提到了一家美商Leonardo，是德國(guó)生質(zhì)能源發(fā)電設(shè)備製造商Eon旗下的子公司。

　　據(jù)了解，兩位義大利科學(xué)家所創(chuàng)造的核融合反應(yīng)，只用了不到1公克的氫，啟動(dòng)消耗電力僅約1，000瓦，卻在數(shù)分鐘后減少至400瓦。該反應(yīng)所產(chǎn)出的能量，能每分鐘將202公克攝氏20度的水，轉(zhuǎn)換成攝氏101度的蒸氣。

　　能將水的溫度升高攝氏80度并使之轉(zhuǎn)化為蒸氣，所需要的功率約為1萬(wàn)2，400瓦，也就是功率增益因數(shù)（power gain factor）為31；以成本來(lái)看，這種發(fā)電方式每千瓦小時(shí)（kWh）的價(jià)格還不到1美分（cent）?？茖W(xué)家并指出，他們所進(jìn)行的核融合反應(yīng)實(shí)驗(yàn)，有一個(gè)持續(xù)運(yùn)作了兩年，正為一座工廠提供暖氣，但并未透露更多相關(guān)細(xì)節(jié)。

　　TOP 5 號(hào)稱可取代NFC　新研發(fā)行動(dòng)支付方案利用超音波

　　一家名為 Naratte 的美國(guó)新創(chuàng)公司開(kāi)發(fā)出可利用現(xiàn)有消費(fèi)性電子裝置如智慧型手機(jī)上的麥克風(fēng)、喇叭，透過(guò)超音波（ultrasound）來(lái)傳遞資訊的新技術(shù)；該公司現(xiàn)正與伙伴合作，試圖將該技術(shù)推向行動(dòng)支付等應(yīng)用。

　　這種新研發(fā)的技術(shù)命名為“Zoosh”，旨在取代近場(chǎng)無(wú)線通訊（near field communications，NFC），而且只要透過(guò)行動(dòng)應(yīng)用程式就可運(yùn)作，適用于不支援NFC功能的系統(tǒng)。據(jù)了解，目前已有另一家公司 SparkBase ，利用該技術(shù)推出一種 PayCloud 電子錢包應(yīng)用程式；其他還在開(kāi)發(fā)中的應(yīng)用包括手機(jī)對(duì)手機(jī)、以及手機(jī)對(duì)銷售點(diǎn)終端系統(tǒng)（POS）的支付功能，還有手機(jī)對(duì)POS的消費(fèi)集點(diǎn)、數(shù)位折價(jià)券系統(tǒng)，與快速藍(lán)牙配對(duì)（Bluetooth pairing）。

　　目前 Naratte 將焦點(diǎn)集中在封閉式、針對(duì)單一廠商的應(yīng)用，例如集點(diǎn)卡、禮物卡等等；如果示範(fàn)?wèi)?yīng)用取得成功，該公司希望其技術(shù)最終能吸引目前爭(zhēng)相支持NFC的各家銀行、信用卡機(jī)構(gòu)的青睞?！肝覀冃枰C明我們的技術(shù)能橫跨不同應(yīng)用領(lǐng)域，然后就能進(jìn)軍開(kāi)放式的交易環(huán)境；」該公司共同創(chuàng)辦人暨執(zhí)行長(zhǎng)Brett Paulson表示：「我們知道NFC正崛起，但市場(chǎng)還是有容納其他短距離無(wú)線通訊系統(tǒng)的空間。」

　　Paulson指出，該公司的技術(shù)能讓目前沒(méi)有內(nèi)建NFC晶片的手機(jī)、或是不想為NFC付出額外硬體成本的新型手機(jī)，提供支援類NFC功能的應(yīng)用。其技術(shù)塬理是利用一種透過(guò)Naratte專利的轉(zhuǎn)換法（transform）與演算法所產(chǎn)生的、人類無(wú)法察覺(jué)的聲音頻率；這種音訊就像是會(huì)在一個(gè)有限的距離中播放、內(nèi)涵一種獨(dú)特且易銷毀（erishable）的交易憑證（transaction ID）的標(biāo)準(zhǔn)MP3檔案。

　　Naratte設(shè)計(jì)了一種售價(jià)30美元的擴(kuò)充基座（docking station），可插到某些現(xiàn)有的POS設(shè)備，以擷取音訊擷取并解碼；Paulson表示，市面上很多POS設(shè)備都是採(cǎi)用類似PC的主機(jī)板，也支援音訊功能，而且只需要加裝價(jià)格約2美元的喇叭/麥克風(fēng)接頭。

　　目前該Naratte主要是支援約距離約6英吋的交易應(yīng)用，這通常需要千位元等級(jí)的設(shè)備規(guī)格；但因?yàn)楝F(xiàn)有的硬體設(shè)備架構(gòu)差異很大，也有可能支援更長(zhǎng)的交易距離。到目前為止，該公司已經(jīng)測(cè)試了約50款手機(jī)，還未發(fā)現(xiàn)聲音頻率應(yīng)答對(duì)任何一款有支援MP3播放功能的產(chǎn)品來(lái)說(shuō)是個(gè)問(wèn)題。

　　Naratte也可配合客戶採(cǎi)取彈性化的業(yè)務(wù)模式，接受一次性的授權(quán)買斷，或是依照交易次數(shù)收取權(quán)利金。不過(guò)，這家新創(chuàng)公司還面臨很多挑戰(zhàn)，他們得在眾家大型銀行、信用卡發(fā)卡機(jī)構(gòu)與行動(dòng)通訊大廠紛紛支援NFC的此時(shí)，說(shuō)服第叁方業(yè)者採(cǎi)用他們的技術(shù)。有鑑于潛在的合作伙伴會(huì)對(duì)支付安全性架構(gòu)從嚴(yán)審查，Naratte表示將建立自有的生態(tài)系統(tǒng)，而且針對(duì)其技術(shù)建立一套實(shí)際可行的標(biāo)準(zhǔn)。

　　為了建立信譽(yù)，該公司也從不少業(yè)界重量級(jí)人士收集到對(duì)該公司技術(shù)的支持評(píng)語(yǔ)；例如PayPal Mobile總經(jīng)理Laura Chambers特別強(qiáng)調(diào)佈建該技術(shù)的低成本；德州儀器（TI） C5000系列DSP業(yè)務(wù)總經(jīng)理Matt Muse則認(rèn)為，這是他所見(jiàn)過(guò)最具創(chuàng)意的無(wú)線技術(shù)應(yīng)用；此外Vodafone Group的美國(guó)研發(fā)團(tuán)隊(duì)領(lǐng)導(dǎo)人Fay Arjomandi表示，能透過(guò)純軟體解決方案來(lái)讓各種行動(dòng)裝置具備交易功能，令人印象深刻。

　　成立于2009年5月的Naratte目前有12名員工，并取得了匿名投資者提供的500萬(wàn)美元資金，目前有8項(xiàng)專利申請(qǐng)案；該公司的技術(shù)示範(fàn)可參考以下網(wǎng)址：http://www.youtube.com/watch？v=cJDi7Ik_X6w。

　　TOP 4 Google將推“通用”版Android

　　Google 在年度開(kāi)發(fā)者大會(huì)（Google I/O 2011，美國(guó)舊金山時(shí)間5月10~11日）上宣佈將整合其不同版本 Android 的計(jì)畫，以及讓該軟體支援USB週邊設(shè)備；未來(lái)支援平板電腦、智慧型手機(jī)與電視機(jī)的不同版本 Android，將化零為整到命名為「Ice Cream Sandwish」的一個(gè)版本中，該版本軟體開(kāi)放源碼預(yù)定今年第四季釋出。

　　目前的3.0版Android，也就是 Honeycomb ，以及將在近幾週內(nèi)發(fā)表的3.1升級(jí)版本，都不會(huì)轉(zhuǎn)為開(kāi)放源碼；至于 Google TV 客戶端軟體，則會(huì)維持其單獨(dú)Android變體的型態(tài)，不過(guò)從今年夏天開(kāi)始，Google TV應(yīng)用軟體將透過(guò)網(wǎng)路開(kāi)放下載。

　　「我們要的是一體適用的作業(yè)系統(tǒng)，讓應(yīng)用程式開(kāi)發(fā)商不必為裝置之間的差異化頭痛；」參與Ice Cream Sandwich開(kāi)發(fā)的Google工程師Mike Cherod透露，在第二天的Google I/O大會(huì)上，將會(huì)有一些新工具發(fā)表。

　　Google的Android產(chǎn)品管理總監(jiān)Hugo Barra于I/O大會(huì)專題演說(shuō)中表示，該公司在過(guò)去兩年半以來(lái)已經(jīng)發(fā)表了8個(gè)版本的 Android，目前該軟體應(yīng)用在310種不同的裝置中，在2011年估計(jì)將進(jìn)駐1億支手機(jī)，平均每天就有40萬(wàn)支手機(jī)啟用該軟體。

　　最近Google因?yàn)椴辉羔尦銎桨逖b置用Honeycomb的開(kāi)放源碼，讓眾多OEM廠商大失所望；而在今年稍早，該公司重新更改了在去年的I/O大會(huì)上所發(fā)表的Google TV軟體計(jì)畫。此外，Google還發(fā)起成立一個(gè)聯(lián)盟，聚集十幾家廠商伙伴針對(duì)市面上進(jìn)行Android統(tǒng)一化標(biāo)準(zhǔn)的訂定，以因應(yīng)各種裝置的升級(jí)需求。

　　Google該聯(lián)盟的成員包括AT&T、HTC、LG、Motorola、Samsung、Sony Ericsson、Verizon與Vodaphone 等等，他們已經(jīng)承諾將著手讓所有市面上的Android裝置，能在使用者在初次購(gòu)買后的18個(gè)月內(nèi)，執(zhí)行所有的軟體升級(jí)。Google也發(fā)表了以云端服務(wù)為基礎(chǔ)的Android裝置影音串流新服務(wù)。

　　Android將新增對(duì)USB週邊設(shè)備的支援

　　Google也宣佈將在3.1版的平板裝置用Honeycomb、以及智慧型手機(jī)用版本Gingerbread 2.3.4首度新增對(duì)USB週邊設(shè)備的支援，包括一個(gè)內(nèi)含Google提供之USB支援程式庫(kù)的新版Open Accessory API。

　　Android的獨(dú)特之處，是將USB定義為一個(gè)裝置，不同于Linux將之定義為主機(jī)環(huán)境（host environment），因此Android USB 週邊設(shè)備，在技術(shù)上會(huì)是USB主機(jī)；而Google的程式庫(kù)指在協(xié)助應(yīng)用程式開(kāi)發(fā)商適應(yīng)這種差異。而裝置/主機(jī)定義上的不同，意味著Android USB週邊將無(wú)法透過(guò)USB線從Android手機(jī)或平板裝置獲得電力；此外Google也不打算支援USB 3.0。

　　Google、Microchip與日本業(yè)者RT Corp.已經(jīng)發(fā)表了設(shè)計(jì)Android USB週邊設(shè)備的硬體開(kāi)發(fā)工具；其中Microchip是提供採(cǎi)用MIPS核心處理器的方案。Google表示，該公司未來(lái)也將為Android週邊裝置推出藍(lán)牙技術(shù)的支援功能。

　　Google的Barra并將新的 Android週邊設(shè)備市場(chǎng)，與目前由Apple獨(dú)家嚴(yán)密掌控的iPhone與iPad週邊設(shè)備市場(chǎng)做了對(duì)比：「開(kāi)發(fā)Android週邊設(shè)備不須簽署保密協(xié)定、不用付權(quán)利金，也沒(méi)有認(rèn)證程序，所以立刻開(kāi)始吧！」

　　另外Google也在I/O大會(huì)首日發(fā)表了一項(xiàng)Android新服務(wù)「@Home」，可讓Android裝置與各種家電與家用自動(dòng)化裝置，透過(guò)Wi-Fi或是不指定的無(wú)線家庭控制網(wǎng)路來(lái)連線。已有一家LED照明方案供應(yīng)商Lighting Science表示，將在年底推出可透過(guò)Android裝置遙控的LED燈泡與開(kāi)關(guān)裝置。

　　@Home包括了一套控制家用多媒體系統(tǒng)的硬體參考設(shè)計(jì)Project Tungsten，Google示範(fàn)以一臺(tái)Tungsten裝置連結(jié)網(wǎng)路、控制立體聲音響，以及付費(fèi)并開(kāi)啟網(wǎng)際網(wǎng)路音樂(lè)串流服務(wù)，還可透過(guò)NFC控制其他裝置。

　　進(jìn)行示範(fàn)的Google開(kāi)發(fā)工程師表示：「這是云端服務(wù)、軟體與裝置的最新結(jié)合，將催生一個(gè)全新的應(yīng)用程式環(huán)境?！笰ndroid的@Home軟體與無(wú)線網(wǎng)路支援細(xì)節(jié)，將在今年稍晚發(fā)表。

　　TOP 3 車輛電動(dòng)化　不是你想像的那么簡(jiǎn)單！

　　汽車製造商正採(cǎi)取多種途徑以實(shí)現(xiàn)「綠色汽車（green car）」，這些方法包括全電動(dòng)車，以及不同配方的混合動(dòng)力或是微混合動(dòng)力（microhybrids）車輛；但無(wú)論是哪一種，恐怕在短時(shí)間內(nèi)都無(wú)法成為主流技術(shù)，主要是因?yàn)樵诳梢?jiàn)的未來(lái)，車用電池體積還是太大、重量太重，而且價(jià)格高昂又不夠力。而且在車用功率電子元件的設(shè)計(jì)上，也有許多待克服的挑戰(zhàn)。

　　根據(jù)潔凈科技市場(chǎng)研究機(jī)構(gòu) Pike Research 的預(yù)測(cè)，全球混合動(dòng)力車輛將由目前的87萬(wàn)輛，在2017年增加到150萬(wàn)輛，但僅佔(zhàn)據(jù)全球整體車輛數(shù)的1.6%比例。而相對(duì)的，在美國(guó)市場(chǎng)不太受重視的引擎自動(dòng)熄火-起動(dòng)（start-stop）車輛，有機(jī)會(huì)異軍突起。

　　這種引擎自動(dòng)熄火-起動(dòng)車輛屬于“微混合動(dòng)力”車款，沒(méi)有配備電動(dòng)馬達(dá)，但採(cǎi)用更強(qiáng)力的起動(dòng)機(jī)（starter）/發(fā)電機(jī)（alternator）/鉛酸電池（lead-acid battery）組合技術(shù)，能在車輛怠速時(shí)自動(dòng)熄火，然后在駕駛?cè)瞬扔烷T時(shí)重新起動(dòng)車輛。據(jù)Pike估計(jì)，2011年歐洲人將採(cǎi)購(gòu)近300萬(wàn)輛的這類車款，其全球銷售量到2020年將達(dá)到3，700萬(wàn)輛。

　　不過(guò)，Pike也預(yù)期，全汽油動(dòng)力車輛仍將在2017年，佔(zhàn)據(jù)九成的一般載客轎車市場(chǎng)。

　　另一家市場(chǎng)研究機(jī)構(gòu)IHS Automotive的管理總監(jiān)Philip Gott表示，汽車廠商嘗試了各種方法，但：「外掛式（plug-in）的混合動(dòng)力技術(shù)，看來(lái)是符合最嚴(yán)格之排放標(biāo)準(zhǔn)與燃油經(jīng)濟(jì)學(xué)需求的不錯(cuò)解決方案。」

　　「我認(rèn)為我們?nèi)詫⒗^續(xù)看到多樣化的混合動(dòng)力方案，因?yàn)槭袌?chǎng)需求百百種，也很難預(yù)測(cè)人們想要的會(huì)是什么；」在福特汽車（Ford Motor）負(fù)責(zé)推動(dòng)混合動(dòng)力與燃料電池車輛標(biāo)準(zhǔn)的電子系統(tǒng)工程師Rich Scholer表示，福特是由正規(guī)的內(nèi)燃機(jī)引擎為基礎(chǔ)，提供搭配不同混合動(dòng)力系統(tǒng)與外掛式混合動(dòng)力方案的選項(xiàng)。

　　Scholer指出，不同于福特的做法，雪佛蘭（Chevy ）的Volt、日產(chǎn)（Nissan）的Leaf與豐田（Toyota）的Prius等混合動(dòng)力車款，都是從零開(kāi)始的設(shè)計(jì)：「那些做法的代價(jià)很高，以現(xiàn)有的平臺(tái)作為基礎(chǔ)會(huì)更具成本效益?！?/p>

　　在此同時(shí)，汽車市場(chǎng)新秀如Coda與Tesla都準(zhǔn)備發(fā)表新車款，包括全電動(dòng)的五人座轎車；對(duì)此Scholer認(rèn)為：「該市場(chǎng)要至少還要3到5年才會(huì)成熟?！?/p>

　　電動(dòng)車最令人頭痛的問(wèn)題在于電池組，Pike的資深分析師John Gartner表示，目前車用電池至少會(huì)為車輛售價(jià)添加1萬(wàn)美元，而目前的最佳解決方案──鋰離子電池，其成本高達(dá)每千瓦小時(shí)（kilowatt-hour） 1，000美元。

　　美國(guó)能源部的目標(biāo)，是將車用電池成本降低到每千瓦小時(shí)250美元；IHS的Gott認(rèn)為，這個(gè)目標(biāo)可能要到2020年以后才能達(dá)成。根據(jù)他的觀察，目前至少有4種鋰離子電池的變種方案，以及數(shù)十種其他化學(xué)配方，希望能夠有所突破：「現(xiàn)在說(shuō)誰(shuí)會(huì)贏還太早，因?yàn)橄嚓P(guān)技術(shù)的變化速度非常快；我不會(huì)先判任何一種技術(shù)出局，甚至是鉛酸電池?！?/p>

　　晶片廠商所扮演的角色

　　在車用電池充電器方面，F(xiàn)ord的Scholer指出，目前的板載充電器方案通常是速度較慢、功率較小的3.3kW或6.6kW裝置，得花上幾個(gè)小時(shí)才能將車用電池充飽；功率較大的15~20kW直流（DC）充電器速度比較快，但體積太笨重，放置在車內(nèi)也有風(fēng)險(xiǎn)，適合以外部裝置的型態(tài)，放在車庫(kù)內(nèi)使用。

　　為了避免過(guò)熱與起火，每個(gè)大型鋰離子電池組內(nèi)的電池芯之充放電，都必須小心監(jiān)控；飛思卡爾半導(dǎo)體（Freescale Semiconductor）的汽車動(dòng)力系統(tǒng)與混合動(dòng)力車輛零件部門行銷經(jīng)理Cherif Assad表示：「我們正在開(kāi)發(fā)這類晶片，但現(xiàn)在尚未有實(shí)際產(chǎn)品。」

　　飛思卡爾在今年稍早發(fā)表了一款鎖定微混合動(dòng)力汽車或再生制動(dòng)（regenerative braking）應(yīng)用的低電壓電池控制晶片；后者是能將汽車煞停時(shí)的動(dòng)力轉(zhuǎn)成電力，用以替車用電池或是超級(jí)電容充電。據(jù)了解，到目前為止，大多數(shù)被應(yīng)用在外掛式混合動(dòng)力車用電池充電器的晶片都是採(cǎi)用現(xiàn)成的、修改成汽車應(yīng)用的工業(yè)級(jí)元件。

　　此外，混合動(dòng)力車輛需要預(yù)驅(qū)動(dòng)（pre-driver）與控制器電路，來(lái)驅(qū)動(dòng)30~120kW的電動(dòng)馬達(dá)；為此飛思卡爾與富士電機(jī)（Fuji Electric）合作，運(yùn)用纖薄的、能整合到機(jī)械模組以及冷卻系統(tǒng)的逆變器（inverter），來(lái)設(shè)計(jì)相關(guān)元件。Assad指出，新開(kāi)發(fā)的零組件能將省電效率由目前的35%左右，提升到超過(guò)九成。

　　飛思卡爾企業(yè)策略與業(yè)務(wù)開(kāi)發(fā)總監(jiān)Dan Viza表示，逆變器從未在改善充電裝置的性能、尺寸與重量方面獲得太多關(guān)注：「最初的方案都是採(cǎi)用現(xiàn)有的工業(yè)級(jí)零件，但很快我們就會(huì)看到針對(duì)逆變器與充電裝置設(shè)計(jì)的半導(dǎo)體元件?！?/p>

　　變速箱專業(yè)廠商ZF Friedrichshafen與車廠BMW在今年稍早也發(fā)表了一項(xiàng)研究專案，將為混合式動(dòng)力車輛零組件開(kāi)發(fā)整合式解決方案，主要目標(biāo)是結(jié)合控制與功率元件，以簡(jiǎn)化混合動(dòng)力的生產(chǎn)與服務(wù)流程。

　　半導(dǎo)體大廠英飛凌（Infineon）與被動(dòng)元件製造商Kemet也參與了這個(gè)研發(fā)計(jì)畫；該計(jì)畫需要一種全新的冷卻技術(shù)概念，才能讓零組件耐受變速箱中的高溫；而該計(jì)畫所開(kāi)發(fā)出的設(shè)計(jì)，將可減少汽車內(nèi)的纜線并簡(jiǎn)化系統(tǒng)介面。

　　飛思卡爾的Assad并指出，混合動(dòng)力車輛或是電動(dòng)車的整體電子架構(gòu)，與現(xiàn)有車輛可說(shuō)是完全不同，這衍生出650V訊號(hào)與400A交換器的電磁相容性（EMC）問(wèn)題，這意味著需要替轉(zhuǎn)換器、逆變器與控制器等監(jiān)控電源訊號(hào)的零件，設(shè)計(jì)新的高電壓介面。

　　此外，各種標(biāo)準(zhǔn)──特別是充電器用標(biāo)準(zhǔn)──也是必須的，而推動(dòng)標(biāo)準(zhǔn)就是Ford的Scholer所全權(quán)負(fù)責(zé)的工作?！肝覀儚?0年前的電動(dòng)車標(biāo)準(zhǔn)著手，現(xiàn)在則是為外掛式混合動(dòng)力車輛推動(dòng)更新版的標(biāo)準(zhǔn)，并開(kāi)始訂定燃料電池標(biāo)準(zhǔn)?！顾硎荆骸肝覀円呀?jīng)在美國(guó)汽車工程師協(xié)會(huì)（SAE）標(biāo)準(zhǔn)上努力了叁年左右時(shí)間，現(xiàn)在有部分已經(jīng)進(jìn)入實(shí)施階段?！?/p>

　　但Scholer也指出，標(biāo)準(zhǔn)化工作還需要3~5年的時(shí)間才能大功告成，目前有多個(gè)標(biāo)準(zhǔn)工作小組正與研究示範(fàn)專案與現(xiàn)場(chǎng)佈署工作同步進(jìn)展。相關(guān)工作包括透過(guò)直流電進(jìn)行快速充電的通訊協(xié)議、技術(shù)規(guī)格，以及透過(guò)電力線傳遞速率資訊給公用事業(yè)機(jī)構(gòu)的Smart Energy Profile 2.0標(biāo)準(zhǔn)。

　　有一家公司ECOtality，據(jù)說(shuō)將在美國(guó)能源部的協(xié)助下，在美國(guó)加州、奧勒岡州、田納西州、華盛頓州等地，佈建多達(dá)1，300座的公用充電站，其中有350座是採(cǎi)用快速充電技術(shù)。Scholar指出：「汽車製造商知道該如何控制電路板上的充電器，但透過(guò)板外控制器進(jìn)行控制，還有許多課題。」

　　快速充電器的標(biāo)準(zhǔn)草案現(xiàn)正等待第一輪投票，一旦系統(tǒng)佈建完成，工程師們還得多了解其特性。「當(dāng)我們開(kāi)始佈署的時(shí)候，將會(huì)有一些改變?！筍choler表示。

　　TOP 2 Facebook帶頭“解放”資料中心

　　Facebook 釋出其資料中心與伺服器設(shè)計(jì)，并期望其他大型資料中心業(yè)者能夠採(cǎi)用；其設(shè)計(jì)包括了一款節(jié)能效率達(dá)94.5%的227V的電源供應(yīng)器，以及客製化的Intel與AMD主機(jī)板。

　　由 Facebook 發(fā)起的「開(kāi)放運(yùn)算計(jì)畫（Open Compute Project）」吸引不少支持者，包括PC大廠 Dell也表示已經(jīng)可推出符合其規(guī)格的伺服器；如果其他業(yè)者也採(cǎi)用其規(guī)格，讓相關(guān)產(chǎn)品數(shù)量增加、成本降低，將有利于Facebook。

　　不過(guò)到目前為止，并沒(méi)有其他大型商用資料中心經(jīng)營(yíng)響應(yīng)Facebook的計(jì)畫。包括 Google 在內(nèi)的許多大型資料中心業(yè)者，都將資料中心與伺服器設(shè)計(jì)視為自家商業(yè)機(jī)密；微軟（Microsoft）也僅將其資料中心伺服器規(guī)格，在不公開(kāi)塬則下透露給少數(shù)幾家現(xiàn)有或是潛在的供應(yīng)商。

　　負(fù)責(zé)管理微軟資料中心的Dileep Bhandarkar 雖現(xiàn)身Facebook發(fā)表會(huì)并對(duì)該計(jì)畫表示讚許，但卻對(duì)加盟問(wèn)題急踩剎車；他表示：「我們這幾年來(lái)已經(jīng)在公開(kāi)分享最佳化實(shí)際經(jīng)驗(yàn)，探討藉由減少非必要零組件、提升電源供應(yīng)器與電壓調(diào)節(jié)模組效率所達(dá)成的伺服器合理精簡(jiǎn)規(guī)格。」

　　而Facebook計(jì)畫的成功契機(jī)，除了搶先說(shuō)服微軟或是Amazon等大型業(yè)者採(cǎi)用其規(guī)格，不然就是要想辦法贏得那些規(guī)模太小、無(wú)法自行設(shè)計(jì)伺服器的二線資料中心業(yè)者的群起支持。

　　「開(kāi)放源碼軟體的共享已經(jīng)存在多年，但這樣的行動(dòng)在硬體領(lǐng)域卻不曾有過(guò)；」Facebook技術(shù)營(yíng)運(yùn)副總裁Jonathan Heiliger表示：「透過(guò)成立一個(gè)環(huán)繞相關(guān)議題的社群，我們所有人都能變得更好?！?/p>

　　無(wú)論這個(gè)計(jì)畫是否成功，F(xiàn)acebook的設(shè)計(jì)方案還是展現(xiàn)了不少創(chuàng)新之處；其設(shè)計(jì)包括一個(gè)直接將480/277V AC電流送至伺服器電源供應(yīng)器的資料中心，如此可減少會(huì)消耗9%~15%功率的、至少四道的電流轉(zhuǎn)換程序。

　　Facebook是與Power One還有臺(tái)達(dá)電（Delta）共同研發(fā)上述的277V電源供應(yīng)器，此外該公司也與***的廣達(dá)（Quanta）合作開(kāi)發(fā)至少一款主機(jī)板，所有的合作供應(yīng)商約有10~15家，但Facebook參與的工程師只有叁位。

　　該Facebook工程師團(tuán)隊(duì)由Amir Michael率領(lǐng)，花了約18個(gè)月的時(shí)間設(shè)計(jì)出伺服器、電源供應(yīng)器，以及新穎的基座與機(jī)架。

　　Facebook與伙伴共同開(kāi)發(fā)的電源供應(yīng)器

　　Facebook資料中心揭密

　　根據(jù)Facebook表示，其位于美國(guó)奧勒岡州Prineville新資料中心的能源使用效率（power usage effectiveness，PUE）為1.07，優(yōu)于目前業(yè)界平均PUE值 1.4~1.6。

　　其優(yōu)勢(shì)除了減少叁個(gè)電源轉(zhuǎn)換步驟，F(xiàn)acebook亦開(kāi)發(fā)出零組件減少22%的AMD與Intel主機(jī)板，新設(shè)計(jì)重量比傳統(tǒng)設(shè)計(jì)至少減了6磅。而且該資料中心沒(méi)有使用空調(diào)，是用一種創(chuàng)新的方法讓冷空氣在其中循環(huán)，卻能將電腦產(chǎn)生的熱氣變成辦公室暖氣，或是排出戶外。

　　目前至少有兩家二線資料中心業(yè)者加入Facebook的開(kāi)放運(yùn)算計(jì)畫，包括線上游戲開(kāi)發(fā)商Zynga，以及開(kāi)發(fā)云端運(yùn)算開(kāi)放源碼軟體平臺(tái)OpenStack的Rackspace。

　　Rackspace的服務(wù)部門Rackspace Hosting執(zhí)行長(zhǎng)Lanham Napier估計(jì)，F(xiàn)acebook的設(shè)計(jì)能為部分資料中心一年1，000萬(wàn)美元的電費(fèi)預(yù)算節(jié)省下400萬(wàn)美元；他并指出，該公司工程師在參訪過(guò)Facebook的新世代資料中心后持續(xù)參與共同研發(fā)，期望能最佳化OpenStack平臺(tái)。

　　Intel資料中心事業(yè)群總經(jīng)理Jason Waxman則認(rèn)為，F(xiàn)acebook開(kāi)放運(yùn)算計(jì)畫將會(huì)為新興市場(chǎng)帶來(lái)最大衝擊，因?yàn)檫@些區(qū)域的資料中心才剛起步。

　　一位參與Facebook發(fā)表會(huì)的美國(guó)能源部（U.S. Department of Energy）代表也對(duì)該計(jì)畫表示讚許，他表示，政府會(huì)考慮在未來(lái)的採(cǎi)購(gòu)案中使用這些規(guī)格，但還須對(duì)規(guī)格細(xì)節(jié)做各方面的需求考量，特別是安全性等條件。

　　Facebook已經(jīng)與供應(yīng)商合作伙伴審閱過(guò)開(kāi)放運(yùn)算計(jì)畫規(guī)格，以確保其設(shè)計(jì)的所有智慧財(cái)產(chǎn)權(quán)（IP）都是免費(fèi)的；該公司發(fā)言人指出：「任何人都可無(wú)償使用這些技術(shù)。」

　　減少22%零件數(shù)量的Facebook伺服器

　　TOP 1 IBM宣布以碳化硅晶圓片制作出石墨烯混頻器IC

　　IBM 研究中心（IBM Research）發(fā)表首款以晶圓尺寸石墨烯（graphene）所製成的 IC，并展示這款混頻器（mixer）可在10GHz頻率下運(yùn)作的性能。該款類比IC是由整合在碳化硅（silicon carbide，SiC）晶圓片上的石墨烯電晶體與一對(duì)電感所組成，鎖定無(wú)線通訊應(yīng)用。

　　寬頻混頻器的作用是產(chǎn)出具備輸入訊號(hào)混合（和差）頻率的輸出訊號(hào)，是很多電子通訊系統(tǒng)的基礎(chǔ)零件；根據(jù)IBM研究中心人員表示，該款石墨烯元件可達(dá)到10GHz的混頻性能，熱穩(wěn)定性則可達(dá)到攝氏125度。

　　此外IBM團(tuán)隊(duì)也指出，這次新發(fā)表的碳化硅晶片研發(fā)成果，主要是透過(guò)開(kāi)發(fā)出能維持石墨烯品質(zhì)的晶圓等級(jí)製程，克服了設(shè)計(jì)上的障礙，同時(shí)也顧及到該元件與其他零組件在復(fù)雜電路中的整合性。

　　「雖然已有不少奈米科技的突破性發(fā)展，是鎖定在改善傳統(tǒng)硅微處理器的短期缺陷，我們的創(chuàng)新研發(fā)成果則是在克服以新材料進(jìn)行設(shè)計(jì)之障礙上的一個(gè)關(guān)鍵里程碑；採(cǎi)用新材料所製成的元件，能展現(xiàn)超越硅半導(dǎo)體元件的功能性?！笽BM研究中心的一位發(fā)言人表示。

　　IBM的研究人員是以SiC晶圓片的加溫煺火（thermal annealing）製程來(lái)合成石墨烯，在SiC晶圓片表面形成均勻的石墨烯層；該石墨烯電路是以4層金屬層與2層氧化物層，形成上方閘極（top-gated）的石墨烯電晶體、晶片上電感與導(dǎo)線。

　　研究人員表示，他們所研發(fā)的製造架構(gòu)也可適用其他型態(tài)的石墨烯材料，包括將化學(xué)氣相沉積（CVD）石墨烯薄膜合成在金屬薄膜上，也能相容于可降低成本與提高產(chǎn)能的光學(xué)微影製程。過(guò)去該研究團(tuán)隊(duì)曾發(fā)表過(guò)頻率分別高達(dá)100GHz與155GHz，以磊晶（epitaxial）與CVD石墨烯製成的單獨(dú)電晶體，其閘長(zhǎng)度各為240奈米與40奈米。

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