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2023最失望與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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揮別2023年,2024年眨眼就已經來到。AI開始深入人們生活,相關議題是否為半導體產業帶來利多,值得觀察。從2023年邁入2024年,有哪些令人失望與值得期待的科技趨勢呢?CTIMES編輯團隊特別挑選整理了五大最失望與最期待的科技趨勢,且聽本刊編輯部為讀者娓娓道來。


2023年五大失望

虛擬貨幣


圖一 : 虛擬貨幣
圖一 : 虛擬貨幣

虛擬貨幣的價格波動大,讓投資者面臨巨大的風險。由於市場供需的變化,虛擬貨幣的價格在短時間內大幅上下震盪,這使得投資者難以預測未來價格走勢。觀察虛擬貨幣市場,目前也缺乏有效的監管機構,這使得市場存在許多難以規範的行為,如欺詐、洗錢等。也導致投資者在投資虛擬貨幣時缺乏安全感。


觀察虛擬貨幣本身依賴區塊鏈技術,而區塊鏈技術本身也存在一些技術風險,如駭客攻擊、網路延遲等。這些技術問題可能會對虛擬貨幣的安全性和穩定性造成影響,影響投資者的信心。雖然虛擬貨幣具有許多潛在的應用,但目前尚未得到廣泛使用,使得投資者難以看到虛擬貨幣的實際價值,導致對虛擬貨幣本身產生疑慮。而由於虛擬貨幣的匿名性和跨境性,它可能被用於非法活動,如洗錢或販毒等。由於虛擬貨幣存在許多不確定性和風險,使得投資者在投資時感到失望。未來必須強化市場監管機制,提供虛擬貨幣安全規範,為投資者提供更多的機會和保障。


製造業生成式AI


圖二 : 製造業生成式AI(source:Generative AI)
圖二 : 製造業生成式AI(source:Generative AI)

儘管現今社會大眾普遍看好ChatGPT、Stable Diffusion、Midjourney等各式各樣生成式人工智慧(Generative AI)所帶來,與鑑別式人工智慧(Discriminative AI)不同的技術創新,以及其中蘊含的無限潛在商機。預計2024年將開始湧現大量的AI軟硬體和商業模式等創造性革新,但對於生成式AI的定義及其作用也會隨之產生疑惑,開始進入發展關鍵的「深水區」。


然而,基於目前生成式AI仍無法從根本上解決至今其他類型AI所面臨的市場挑戰,偏見、隱私、責任、一致性和可解釋性,甚至在很大程度上加劇了這些問題。例如現今作為大多數生成式AI輸出來源的大型語言模型(LLM),主要根據公共資料所訓練,輸出本身可能就有偏見或不當內容。


未來台灣製造業要想導入生成式AI,並至少能發揮最大功效,務必要先追求符合如ISO/IEC 29147、ISO/IEC 30111等標準,並積極參與制訂和遵守相關AI法規;秉持道德與信任守則,進而落實於改良內部政策與流程,引進專業知識和AI專家,與可信任的供應商合作,以確保服務能符合最高標準的倫理道德、數據隱私、網路安全。


再生能源(太陽能、離岸風電)


圖三 : 再生能源
圖三 : 再生能源

再生能源受日夜及季節性影響的間歇性發電特性,造成能源調度的一大挑戰,而太陽能電池板的製造涉及材料特性和生產過程,影響到良率及成本,加上當前的儲能電池技術仍須改進提高效能。為了促進再生能源裝置容量增加,協助用電大戶業者彈性履行義務,經濟部目前給予設置再生能源發電設備、購買綠電及憑證、設置儲能設備、繳納代金等四種作法可混合採用。然而用電大戶的用電量約占全台比例50%,以設置再生能源發電設備10%的義務容量估算,實際發出的綠電仍不及全台用電的1%。


在離岸風電方面,離岸風電政策推動邁入第三階段區塊開發,目標在2026~2035年總開發容量共計15GW。面臨各大投資基金加強審查ESG、美國及歐盟最快於2024年徵收碳關稅,更重要的是半導體產業須達成RE100目標,再生能源發電效能將影響台灣企業在綠色供應鏈中的競爭力,甚至影響整體經濟發展,再生能源發展現況不如預期,一旦破壞環境生態系將形成不可逆的骨牌效應,太陽能和離岸風電成為仍可持續發展卻又燙手的關鍵能源。


量子計算技術


圖四 : 量子技術
圖四 : 量子技術

不論是在科學和藥物開發等領域,量子電腦所提供的計算速度在解決某些類型的問題上明顯優於傳統電腦。量子電腦在量子位元上運行,與傳統位元不同,量子位元的疊加和糾纏是其特點。量子電腦的主要硬體包括超導型、離子阱、光子型等類型在實現量子位元技術發展,過去受限於硬體設備用於實驗室研發或驗證量子計算的可行性,然而要進一步實現量子計算及增進運算能力,不管何種硬體目前都會受限於量子糾纏與退相位性容易造成錯誤致使計算結果錯誤,因此除了發展更多的量子位元,量子計算的另一個挑戰就是如何降低錯誤發生或是消除錯誤。


由於量子位元很容易受到振動、電磁場或熱擾動等環境干擾和量子雜訊的影響,而量子位元之間的相互干擾可能導致運算中產生錯誤,因此需要使用糾錯編碼等技術來維持計算時的穩定性,如此會增加硬體和軟體的複雜性;加上量子位元的資訊相關時間短,如何有效地維持穩定量子態,足以在更短的時間內完成計算及增加正確率,皆提高了實現複雜計算的難度。


Micro LED


圖五 : 錼創的Micro LED TV
圖五 : 錼創的Micro LED TV

2023年被稱為Micro LED的量產元年,許多的裝置應用都被認為將在這年有很大的進展,特別是邁向商業化這個階段。但隨著時間的推移,全球經濟的轉折,這個量產的目標也就慢慢地離我們遠去,至今除了大型電視之外,仍沒有看到任何Micro LED產品進入市場。


儘管這真的可能是非戰之罪,因為全球景氣的發展無人能預期,產業復甦的速度也遠比大家想像中緩慢,因此直接衝擊了Micro LED最關鍵的終端消費市場。


沒有如預期的在消費市場上看到Micro LED的產品,但2023年Micro LED的應用概念展示可以說是達到了新的高峰,不僅方案更成熟,顯示的品質也更佳的接近商用。另一方面,Micro LED的供應鏈也開始趨近完整,從生產設備端,到晶片製造生產、驅動IC、系統組裝等,都已經有相對應的業者,可以說是生態系已經成形。


剩下的,就是等待方案供應商與系統商推敲出一個最佳推出時間點。不過是不是2024年呢?這還真的不好說,因為品牌商的態度似乎比想像中的更保守,除了超大型的電視之外,穿戴式裝置和車載顯示都似乎還在觀望中。


2024年五大期待

矽光子技術


圖六 : 矽光子示意圖
圖六 : 矽光子示意圖

矽光子技術利用矽材料的高折射率和高電子飽和遷移率,實現高速、低損耗的光通信,可以滿足未來高速、大容量的通訊需求。矽光子元件低功耗的特性可以應用於低功耗的電子設備中,提高設備的續航能力。而高度整合的特性也能實現高度的光電整合,提高設備性能。此外,矽材料具有高度穩定的化學和物理性質,可以應用於各種惡劣的環境中。


隨著物聯網和行動通訊的快速發展,矽光子可以滿足高速、大容量的通信需求,成為未來通訊領域的重要發展方向。矽光子也可以應用於各種感測器中,如溫度、壓力、氣體感測器等,實現高靈敏度和高穩定性的感測應用。隨著人工智慧、雲端運算的快速發展,對運算能力的需求越來越高,矽光子也可以實現高速、低功耗的運算需求。矽光子也能應用於醫療設備的光學成像、雷射治療等。矽光子的高精度和高穩定特性,可以實現高解析度、高可靠性的醫療診斷和治療。矽光子在通訊、感測、運算、醫療等領域都能得到廣泛應用。


AI PC


圖七 : 英特爾的Core Ultra處理器
圖七 : 英特爾的Core Ultra處理器

光是看到具備AI功能的新一代處理器推出,就足以讓人熱血沸騰了,再加上生成式AI的應用越演越烈,以及多家PC製造商也挺身而出表明將會在今年推出與之搭配產品,所以,2024年怎麼可以不期待AI PC呢!


我們先盤點一下處理器的部分。最受注目的,就屬英特爾的Core Ultra處理器晶片了,它內建CPU和GPU,並新整合了一個可加速推論的AI引擎「NPU」,以提高對生成式AI的處理能力。至於AMD,則是推出了Ryzen 8040系列以對,特別針對生成式AI運算有所強化,而且其中頂級的幾款,還有APU加持,可以說也是衝著AI PC而來。


而台灣的PC供應商,一直以來也都是處理器雙雄的最佳戰友,幾乎都是力挺他們的發展策略,像是宏碁、華碩和微星,都在第一時間就展示了搭載最新AI處理器的筆電機種,宏碁董事長暨執行長陳俊聖更認為,AI PC在2023年底需求就已開始發生。


總而言之,PC的未來就是AI,而AI的未來則需要PC來加持。而這波更替,也將帶起其他的零組件發展,像是高速記憶體,以及更高階的儲存與網路技術,PC的生態系在2024年看來似乎閃閃發光。


氫能源


圖八 : 氫能源
圖八 : 氫能源

如果你也曾懷疑,單靠風電或者太陽能絕對無法解決眼下這麼多對綠色能源的需求,那麼你是對的。因為不管從實用面或經濟面來看,那都是個執行成本過分高昂且不穩定的解決方案。畢竟你就是時時需要用電,但電從哪裡來?眼下看來若不找出新的「邊緣供電」方案,未來仍有很大的機會將會是中央式的電廠,直白的講,就會是核能。但採行氫能源是可以大幅降低對核能的依賴,因為作為邊緣供電方案,它可以說是充滿龐大的潛能。


對產業來說,進入2024年最重要的一個指標,就是離2030年的減碳目標又少了一年,更積極、更具效益的綠色能源使用方案將被逼著放上檯面。


那短期間內可以考慮的替代方案,看來看去,就屬氫能源最適合了,它不僅滿足低碳排的要求,導入的成本也低,儘管實際使用上有諸多限制,基礎建設也仍未完備,但在某些使用場景中,例如大型運輸和獨立供電站等,它可以說是極佳的選擇。


所以在2024年,我們可以對氫能源的發展充滿信心,因為它幾乎不得不做,推升氫能源的使用比例將會從現在就有顯著成長。


新能源車


圖九 : 新能源車(source:koreabizwire.com)
圖九 : 新能源車(source:koreabizwire.com)

面對各國陸續設定在2030年禁售燃油新車目標,2023年理應更接近一步,卻先後遭逢中國大陸電動車業在後疫時代快速崛起,包括特斯拉(Tesla)在內,紛紛捲入降價促銷的紅海;加上美國為了抗通膨升息,導致傳統車廠、電池廠暫緩投資擴廠/產電動車規劃等,歐美市場成長看似趨緩。


然而,依最近金融市場預期,美國聯準會最快即將於2024年初宣佈降息;以及全球電動車市場,其實尚有大陸、中東、東南亞,甚至於廣大的印度、非洲市場猶待開發。且若是進一步擴大「新能源車」的定義,納入傳統乘用車之外的大型電動巴士、物流商務車等運行載具,或是氫能源車等新興領域,則商機自然會更為龐大!


對於台灣出口導向的中小型機械設備、金屬加工製造業而言,2025~2026年恐將面臨國內外碳稅/碳費機制夾殺,該如何從中找出「傳統產業革新」之路已刻不容緩。過去包括燃油汽機車零組件及模具,皆是被譽為「機械之母」的工具機主力市場(40%),未來也可望以此為基礎,協助傳統或新創車廠投入新能源車場域。


5G專頻智慧工廠


圖十 : 5G智慧專頻工廠(source:i.ytimg.com)
圖十 : 5G智慧專頻工廠(source:i.ytimg.com)

回顧2020年台灣號稱「5G元年」時代,5大電信商剛結束一場史詩級的競標頻譜大戰,各家事後皆稱已挖到了心中所想的魚腹、魚頭、魚尾,但後續期待衍生的5G垂直應用場域,卻直到2023年才藉著數位發展部成立後,接收「5G專頻專網」業務始見轉機,並可望於製造業率先落地。


包括因此完成《行動寬頻專用電信網路設置使用管理辦法》,已從2023年6月5日正式開放企業申請5G專網,至今先遴選出33案,整合5G應用技術,發展智慧製造、智慧倉儲、智慧食安,以及智慧展演、智慧商務辦公室、智慧旅宿、智慧娛樂等7大領域服務,藉此加速落實2024年底5G專頻專網商轉。


2023年也由經濟部促成全球7大通訊標準開發組織,以及來自41國約800多家電信營運、晶片製造商、網路設備、手機終端等國際資通訊大廠來台,舉辦第100次3GPP全體會員大會。期待藉此助攻台廠與歐美結盟,以趁早掌握國際標準專利及供應鏈話語權,共推未來通訊技術發展,可望成為未來勞動力問題的重要解方,應對全球生產「短鏈化」的解決方案。


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