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2023最失??与2024最期待的五大科技
 

【作者: 籃貫銘、陳念舜、陳復霞、王岫晨】2023年12月25日 星期一

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挥别2023年,2024年眨眼就已经来到。AI开始深入人们生活,相关议题是否为半导体产业带来利多,值得观察。从2023年迈入2024年,有哪些令人失??与值得期待的科技趋势呢?CTIMES编辑团队特别挑选整理了五大最失??与最期待的科技趋势,且听本刊编辑部为读者娓娓道来。


2023年五大失??

虚拟货币


图一 : 虚拟货币
图一 : 虚拟货币

虚拟货币的价格波动大,让投资者面临巨大的风险。由於市场供需的变化,虚拟货币的价格在短时间内大幅上下震荡,这使得投资者难以预测未来价格走势。观察虚拟货币市场,目前也缺乏有效的监管机构,这使得市场存在许多难以规范的行为,如欺诈、洗钱等。也导致投资者在投资虚拟货币时缺乏安全感。


观察虚拟货币本身依赖区块链技术,而区块链技术本身也存在一些技术风险,如骇客攻击、网路延迟等。这些技术问题可能会对虚拟货币的安全性和稳定性造成影响,影响投资者的信心。虽然虚拟货币具有许多潜在的应用,但目前尚未得到广泛使用,使得投资者难以看到虚拟货币的实际价值,导致对虚拟货币本身产生疑虑。而由於虚拟货币的匿名性和跨境性,它可能被用於非法活动,如洗钱或贩毒等。由於虚拟货币存在许多不确定性和风险,使得投资者在投资时感到失??。未来必须强化市场监管机制,提供虚拟货币安全规范,为投资者提供更多的机会和保障。


制造业生成式AI


图二 : 制造业生成式AI(source:Generative AI)
图二 : 制造业生成式AI(source:Generative AI)

尽管现今社会大众普遍看好ChatGPT、Stable Diffusion、Midjourney等各式各样生成式人工智慧(Generative AI)所带来,与监别式人工智慧(Discriminative AI)不同的技术创新,以及其中蕴含的无限潜在商机。预计2024年将开始涌现大量的AI软硬体和商业模式等创造性革新,但对於生成式AI的定义及其作用也会随之产生疑惑,开始进入发展关键的「深水区」。


然而,基於目前生成式AI仍无法从根本上解决至今其他类型AI所面临的市场挑战,偏见、隐私、责任、一致性和可解释性,甚至在很大程度上加剧了这些问题。例如现今作为大多数生成式AI输出来源的大型语言模型(LLM),主要根据公共资料所训练,输出本身可能就有偏见或不当内容。


未来台湾制造业要想导入生成式AI,并至少能发挥最大功效,务必要先追求符合如ISO/IEC 29147、ISO/IEC 30111等标准,并积极叁与制订和遵守相关AI法规;秉持道德与信任守则,进而落实於改良内部政策与流程,引进专业知识和AI专家,与可信任的供应商合作,以确保服务能符合最高标准的伦理道德、数据隐私、网路安全。


再生能源(太阳能、离岸风电)


图三 : 再生能源
图三 : 再生能源

再生能源受日夜及季节性影响的间歇性发电特性,造成能源调度的一大挑战,而太阳能电池板的制造涉及材料特性和生产过程,影响到良率及成本,加上当前的储能电池技术仍须改进提高效能。为了促进再生能源装置容量增加,协助用电大户业者弹性履行义务,经济部目前给予设置再生能源发电设备、购买绿电及凭证、设置储能设备、缴纳代金等四种作法可混合采用。然而用电大户的用电量约占全台比例50%,以设置再生能源发电设备10%的义务容量估算,实际发出的绿电仍不及全台用电的1%。


在离岸风电方面,离岸风电政策推动迈入第三阶段区块开发,目标在2026~2035年总开发容量共计15GW。面临各大投资基金加强审查ESG、美国及欧盟最快於2024年徵收碳关税,更重要的是半导体产业须达成RE100目标,再生能源发电效能将影响台湾企业在绿色供应链中的竞争力,甚至影响整体经济发展,再生能源发展现况不如预期,一旦破坏环境生态系将形成不可逆的骨牌效应,太阳能和离岸风电成为仍可持续发展却又烫手的关键能源。


量子计算技术


图四 : 量子技术
图四 : 量子技术

不论是在科学和药物开发等领域,量子电脑所提供的计算速度在解决某些类型的问题上明显优於传统电脑。量子电脑在量子位元上运行,与传统位元不同,量子位元的叠加和纠缠是其特点。量子电脑的主要硬体包括超导型、离子阱、光子型等类型在实现量子位元技术发展,过去受限於硬体设备用於实验室研发或验证量子计算的可行性,然而要进一步实现量子计算及增进运算能力,不管何种硬体目前都会受限於量子纠缠与退相位性容易造成错误致使计算结果错误,因此除了发展更多的量子位元,量子计算的另一个挑战就是如何降低错误发生或是消除错误。


由於量子位元很容易受到振动、电磁场或热扰动等环境干扰和量子杂讯的影响,而量子位元之间的相互干扰可能导致运算中产生错误,因此需要使用纠错编码等技术来维持计算时的稳定性,如此会增加硬体和软体的复杂性;加上量子位元的资讯相关时间短,如何有效地维持稳定量子态,足以在更短的时间内完成计算及增加正确率,皆提高了实现复杂计算的难度。


Micro LED


图五 : ??创的Micro LED TV
图五 : ??创的Micro LED TV

2023年被称为Micro LED的量产元年,许多的装置应用都被认为将在这年有很大的进展,特别是迈向商业化这个阶段。但随着时间的推移,全球经济的转折,这个量产的目标也就慢慢地离我们远去,至今除了大型电视之外,仍没有看到任何Micro LED产品进入市场。


尽管这真的可能是非战之罪,因为全球景气的发展无人能预期,产业复苏的速度也远比大家想像中缓慢,因此直接冲击了Micro LED最关键的终端消费市场。


没有如预期的在消费市场上看到Micro LED的产品,但2023年Micro LED的应用概念展示可以说是达到了新的高峰,不仅方案更成熟,显示的品质也更隹的接近商用。另一方面,Micro LED的供应链也开始趋近完整,从生产设备端,到晶片制造生产、驱动IC、系统组装等,都已经有相对应的业者,可以说是生态系已经成形。


剩下的,就是等待方案供应商与系统商推敲出一个最隹推出时间点。不过是不是2024年呢?这还真的不好说,因为品牌商的态度似??比想像中的更保守,除了超大型的电视之外,穿戴式装置和车载显示都似??还在观??中。


2024年五大期待

矽光子技术


图六 : 矽光子示意图
图六 : 矽光子示意图

矽光子技术利用矽材料的高折射率和高电子饱和迁移率,实现高速、低损耗的光通信,可以满足未来高速、大容量的通讯需求。矽光子元件低功耗的特性可以应用於低功耗的电子设备中,提高设备的续航能力。而高度整合的特性也能实现高度的光电整合,提高设备性能。此外,矽材料具有高度稳定的化学和物理性质,可以应用於各种恶劣的环境中。


随着物联网和行动通讯的快速发展,矽光子可以满足高速、大容量的通信需求,成为未来通讯领域的重要发展方向。矽光子也可以应用於各种感测器中,如温度、压力、气体感测器等,实现高灵敏度和高稳定性的感测应用。随着人工智慧、云端运算的快速发展,对运算能力的需求越来越高,矽光子也可以实现高速、低功耗的运算需求。矽光子也能应用於医疗设备的光学成像、雷射治疗等。矽光子的高精度和高稳定特性,可以实现高解析度、高可靠性的医疗诊断和治疗。矽光子在通讯、感测、运算、医疗等领域都能得到广泛应用。


AI PC


图七 : 英特尔的Core Ultra处理器
图七 : 英特尔的Core Ultra处理器

光是看到具备AI功能的新一代处理器推出,就足以让人热血沸腾了,再加上生成式AI的应用越演越烈,以及多家PC制造商也挺身而出表明将会在今年推出与之搭配产品,所以,2024年怎麽可以不期待AI PC呢!


我们先盘点一下处理器的部分。最受注目的,就属英特尔的Core Ultra处理器晶片了,它内建CPU和GPU,并新整合了一个可加速推论的AI引擎「NPU」,以提高对生成式AI的处理能力。至於AMD,则是推出了Ryzen 8040系列以对,特别针对生成式AI运算有所强化,而且其中顶级的几款,还有APU加持,可以说也是冲着AI PC而来。


而台湾的PC供应商,一直以来也都是处理器双雄的最隹战友,几??都是力挺他们的发展策略,像是宏??、华硕和微星,都在第一时间就展示了搭载最新AI处理器的笔电机种,宏??董事长暨执行长陈俊圣更认为,AI PC在2023年底需求就已开始发生。


总而言之,PC的未来就是AI,而AI的未来则需要PC来加持。而这波更替,也将带起其他的零组件发展,像是高速记忆体,以及更高阶的储存与网路技术,PC的生态系在2024年看来似??闪闪发光。


氢能源


图八 : 氢能源
图八 : 氢能源

如果你也曾怀疑,单靠风电或者太阳能绝对无法解决眼下这麽多对绿色能源的需求,那麽你是对的。因为不管从实用面或经济面来看,那都是个执行成本过分高昂且不稳定的解决方案。毕竟你就是时时需要用电,但电从哪里来?眼下看来若不找出新的「边缘供电」方案,未来仍有很大的机会将会是中央式的电厂,直白的讲,就会是核能。但采行氢能源是可以大幅降低对核能的依赖,因为作为边缘供电方案,它可以说是充满庞大的潜能。


对产业来说,进入2024年最重要的一个指标,就是离2030年的减碳目标又少了一年,更积极、更具效益的绿色能源使用方案将被逼着放上台面。


那短期间内可以考虑的替代方案,看来看去,就属氢能源最适合了,它不仅满足低碳排的要求,导入的成本也低,尽管实际使用上有诸多限制,基础建设也仍未完备,但在某些使用场景中,例如大型运输和独立供电站等,它可以说是极隹的选择。


所以在2024年,我们可以对氢能源的发展充满信心,因为它几??不得不做,推升氢能源的使用比例将会从现在就有显着成长。


新能源车


图九 : 新能源车(source:koreabizwire.com)
图九 : 新能源车(source:koreabizwire.com)

面对各国陆续设定在2030年禁售燃油新车目标,2023年理应更接近一步,却先後遭逢中国大陆电动车业在後疫时代快速崛起,包括特斯拉(Tesla)在内,纷纷卷入降价促销的红海;加上美国为了抗通膨升息,导致传统车厂、电池厂暂缓投资扩厂/产电动车规划等,欧美市场成长看似趋缓。


然而,依最近金融市场预期,美国联准会最快即将於2024年初宣布降息;以及全球电动车市场,其实尚有大陆、中东、东南亚,甚至於广大的印度、非洲市场犹待开发。且若是进一步扩大「新能源车」的定义,纳入传统乘用车之外的大型电动巴士、物流商务车等运行载具,或是氢能源车等新兴领域,则商机自然会更为庞大!


对於台湾出囗导向的中小型机械设备、金属加工制造业而言,2025~2026年恐将面临国内外碳税/碳费机制夹杀,该如何从中找出「传统产业革新」之路已刻不容缓。过去包括燃油汽机车零组件及模具,皆是被誉为「机械之母」的工具机主力市场(40%),未来也可??以此为基础,协助传统或新创车厂投入新能源车场域。


5G专频智慧工厂


图十 : 5G智慧专频工厂(source:i.ytimg.com)
图十 : 5G智慧专频工厂(source:i.ytimg.com)

回顾2020年台湾号称「5G元年」时代,5大电信商刚结束一场史诗级的竞标频谱大战,各家事後皆称已挖到了心中所想的鱼腹、鱼头、鱼尾,但後续期待衍生的5G垂直应用场域,却直到2023年才藉着数位发展部成立後,接收「5G专频专网」业务始见转机,并可??於制造业率先落地。


包括因此完成《行动宽频专用电信网路设置使用管理办法》,已从2023年6月5日正式开放企业申请5G专网,至今先遴选出33案,整合5G应用技术,发展智慧制造、智慧仓储、智慧食安,以及智慧展演、智慧商务办公室、智慧旅宿、智慧娱乐等7大领域服务,藉此加速落实2024年底5G专频专网商转。


2023年也由经济部促成全球7大通讯标准开发组织,以及来自41国约800多家电信营运、晶片制造商、网路设备、手机终端等国际资通讯大厂来台,举办第100次3GPP全体会员大会。期待藉此助攻台厂与欧美结盟,以趁早掌握国际标准专利及供应链话语权,共推未来通讯技术发展,可??成为未来劳动力问题的重要解方,应对全球生产「短链化」的解决方案。


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