2022年十大科技产业脉动：第三代半导体朝8英寸晶圆发展！

全球市场研究机构TrendForce集邦咨询针对2022年科技产业发展，整理十大科技趋势。

主动式驱动方案将成为Micro/Mini LED显示器发展趋势

2022年Micro LED技术虽然存在许多瓶颈，以至于整体成本居高不下，但参与Micro LED上中下游厂商依旧热度不减，积极建立Micro LED生产线，在Micro LED自发光显示应用产品方面，电视产品是目前Micro LED显示技术主要开发的产品之一，最主要的原因是电视相较于IT产品其规格门槛较低，有利于Micro LED技术的发展，因此，三星推出110英寸商业型Micro LED被动式驱动方案的显示器后，预估将持续发展88英寸以下家庭用主动式驱动方案的电视，亦即由大型显示商业应用延伸至家庭场景的应用，进而扩展Micro LED整体应用的市场。

Mini LED背光显示应用产品方面，品牌厂商为了增加显示器新亮点，追求百万等级的高对比度，以对比OLED的显示效果，欲提高Mini LED背光灯板上的使用颗数，因此，Mini LED的使用颗数与传统背光LED使用量相比将有10倍以上的成长，而在Mini LED SMT打件到背板上的设备精度及产能相对也需要提升，现下Mini LED背光源以被动式驱动方案为主，未来将朝向主动式驱动方案发展，Mini LED使用量将大幅成长，故SMT打件设备的性能及产能，将成为品牌厂商评断供应链的关键因素之一。

AMOLED技术工艺再精进与屏下镜头革新，再掀手机新风貌

AMOLED在供应增加，以及产能逐渐扩增下，技术逐渐成熟。为保持领先优势，一线厂商仍试图增加更多功能与规格，以提升AMOLED面板的附加价值。首要可以看到持续进化的折叠设计，在轻薄与省电效益上更加优化; 除了过去看到的左右折叠设计外，上下折叠类似Clamshell设计的方式，让产品形态更贴近现行的手机设计，此外, 定价也贴近主流旗舰手机的价格区间，可望带动销售成长。其他折叠形态的尝试，包括多折式与卷轴式, 在不远的将来也可望获得实现，TrendForce集邦咨询预期，折叠手机渗透率在2022年将突破1%，2024年挑战4%。此外，LTPO背板的搭载，将改善在5G传输以及高刷新率规格而衍生的耗电问题，预期将逐步成为旗舰机的标准规格。而经过了两年的开发与调整后，屏下镜头模组终于有机会在众品牌的旗舰手机上陆续亮相，可望实现真正的全屏幕手机。

晶圆代工制程迎来革新，台积电、三星3纳米分别采用FinFET及GAA技术

在半导体制程逐渐逼近物理极限的限制下，芯片发展须透过「晶体管架构的改变」，以及「后段封装技术或材料突破」等方式，以持续达成提高效能、降低功耗及缩小芯片尺寸的目的。在2018年自7纳米制程首度导入EUV微影技术后，2022年晶圆代工制程技术迎来另一大革新，亦即台积电（TSMC）及三星（Samsung）计划于2022下半年发表的3纳米制程节点。前者在3纳米制程选择延续自1X纳米以来所采用的鳍式场效晶体管架构（FinFET），三星则首先导入基于环绕闸极技术（GAA）的MBCFET架构（Multi-Bridge Channel Field-Effect Transistor）。

相较FinFET的三面式包覆，GAA为四面环绕闸极，源极（Source）及汲极（Drain）通道由鳍式立体版状结构改用纳米线（Nanowire）或纳米片（Nanosheet）取代，借以增加闸极（Gate）与通道的接触面积，加强闸极对通道的控制能力，有效减少漏电的现象。从应用别来看，预计于2022下半年量产的3纳米制程首批产品仍主要集中在对提高效能、降低功耗、缩小芯片面积等有较高要求的高效能运算和智能手机平台。

DDR5产品将逐渐进入量产，NAND Flash堆栈技术将超越200层

在DRAM方面，三星（Samsung）、SK海力士（SK Hynix）、美光（Micron）将逐渐量产次世代DDR5产品，同时藉着5G手机需求的刺激，持续提升LPDDR5市占。DDR5规格将速度拉至4800Mbps以上，高速度、低功耗的特性可大幅优化运算质量，随着英特尔（Intel）新CPU平台的量产开展，时序上将先在PC平台发表Alder Lake，再发表服务器的Eagle Stream，预估2022年底将达到总位元产出10~15%。制程上，两大韩系供应商陆续量产使用EUV技术的1 alpha 纳米制程产品，市场能见度将在2022年逐季提升。

NAND Flash堆栈层数尚未面临瓶颈；继2021年176层产品量产，2022年将迈向200层以上技术，而单晶片容量仍维持512Gb/1Tb。在储存界面上，2022年PCIe Gen4渗透率在PC消费级市场将出现大幅成长；而在服务器市场随着Intel Eagle Stream的量产，enterprise SSD将进一步升级支援PCIe Gen 5传输，较前一代Gen4传输速率增倍至32GT/s，主流容量也扩增以4/8TB为主，以满足服务器与数据中心高速运算需求，也有助于单机搭载容量在该领域的快速提升。

以服务器市场来看，数据中心弹性的价格策略与服务的多元性，直接驱动近两年企业对于云端应用需求；若以服务器供应链角度分析，这些转变已促使供应链模式由ODM Direct代工逐渐取代传统服务器品牌厂的商业模式，而既有品牌厂业务模式将面临结构性的转换，如提供租赁业务与一站式方案的上云辅助等等。此转变更意味着，企业客户仰赖更为弹性多元的计价方式，与面对大环境不确定性的避险作为。尤其，2020年因疫情更加速了工作方式的转变，与生活型态大幅改变，预期至2022年超大规模数据中心对于服务器的需求占比大约50%；而ODM Direct代工模式将让出货比重成长逾10%。

2022年5G扩大SA网络切片和低延迟应用比例，将进行广泛试验

全球电信运营商积极推出5G独立组网(SA)架构作为支援各式服务所需之核心网络，加快推进主要城市基站建置，以网络切片、边缘运算为基础，使网络服务多元化，提供端到端质量保障。2022年企业需求将推动5G结合大规模物联网（Massive IoT）和关键物联网（Critical IoT）应用，包括更多网络端点连接数据传输，如智能工厂灯光开关、传感器与温度读数等。关键物联网则涵盖智能电网自动化、远端医疗、交通安全与工业控制等，另结合工业4.0案例，提供资产追踪、预测性维护、现场服务管理和优化物流处理。

疫情迫使企业数字化转型、个人生活型态改变，再次凸显5G部署重要性，2022年运营商将透过网络切片功能进行竞争，由于5G专网、openRAN、未授权频谱、毫米波等发展，因而出现多方生态系统，除传统运营商外，更有来自OTT、云、社群媒体、电商业者参与，成为新兴服务提供商。未来运营商将积极建立5G企业应用，如O2参与5G-ENCODE项目，探索工业环境中专用5G网络之新业务模型，及Vodafone和Midlands Future Mobility联盟合作测试自驾车联网。

低轨卫星成全球卫星运营商新战场，3GPP亦首度纳入非地面波通讯

第三代合作伙伴计划（3GPP）首度发布，将于2022年Release 17冻结版本，首度纳入非地面波（NTN；Non-terrestrial Network）通讯，作为3GPP标准一部分，对于移动通讯产业与卫星通讯产业，皆为非常重要里程碑。此前，移动通讯与卫星通讯系为两个独立发展产业，故同时跨足两个产业之上中下游厂商皆相异，然在3GPP纳入NTN后，两者产业链不仅有更多互动合作机会，且有望打造全新产业格局。于低轨卫星积极部署之际，尤以美国SpaceX申请发射数量为最大宗，其他主要卫星运营商包含美国Amazon、英国OneWeb、加拿大Telesat等，全球卫星发射数量以美国营运商持有数最高占全球逾50%；低轨卫星通讯强调讯号覆盖不受地形限制，如山区、海上、沙漠等，且可与移动通讯5G作互补，此亦为3GPP Rel-17制定NTN规划之应用方向，预期2022年全球卫星市场产值将有望受惠提升。

从数字孪生打造元宇宙，智能工厂将为首发场域

疫后新常态持续推升非接触与数字化转型需求，使物联网在2022年聚焦强化虚实整合系统（Cyber-Physical System,；CPS），透过结合5G、边缘运算、AI等工具，从海量数据萃取有价资料加以分析，以达智动自主预测之效。现阶段CPS实例中，数字孪生（Digital Twin）被用于智能制造、智能城市等关键垂直领域，前者可模拟设计测试与生产流程，后者多监控重点资产及决策辅助。在现实环境越趋复杂、更多场域与设备交互影响须考量的趋势下，将促使数字孪生扩大部署范围，若再辅以3D感测、VR/AR等远端作业，物联网技术来年有望以打造全面性的虚拟空间-元宇宙（Metaverse）为发展架构，以期更智能、完整、实时且安全的镜射物理世界，并以智能工厂为首发场域；此亦将带动感测层视觉、声学、环境等信息搜集、平台层AI精准分析算力、以及确保数据可信的区块链等技术革新。

导入AI运算及增加传感器数量，AR/VR力拼全面沉浸式体验

疫情下，改变了人们生活与工作情境，加速企业投入数字化转型的意愿，并尝试导入新科技，因而虚拟会议、AR远端协作、模拟设计等新形态AR/VR应用的采用率也随着提高；另一方面除了游戏应用外，虚拟社群带来的各种远端互动功能也将成为厂商发展AR/VR市场的重要应用。因此在硬件采取低价策略、以及应用情境接受度提高的情况下，2022年AR/VR市场会出现明显的扩张，并促使市场追求更加真实化的AR/VR效果。例如，透过软件工具打造影像更拟真的应用服务，引入AI运算进行辅助，或是搭载更多种类的传感器，以提供更多真实数据转化为虚拟反应，例如眼球追踪功能就成为Oculus、Sony等厂商在未来消费产品上的搭载选项。此外，甚至可以在控制器或穿戴装置等硬件上提供部分触觉反馈效果，以提高使用者的沉浸感。

自动驾驶解决痛点，自动泊车（AVP）将成热门发展功能

自动驾驶技术将以贴近生活面的方式实现，预期符合SAE Leve4的无人自动泊车(AVP)功能，将在2022年开始成为高端车款上配载自动驾驶功能的重要选项，而相关的国际标准也在制定中，对此功能的发展有正面助益。但该功能会因车辆搭载配备而异，产生固定/非固定路线、私人/公开停车格等场景限制，停车场的条件也会影响AVP的可用性，包括标示完整性和联网环境等，执行该功能时人与车的距离则与当地法规有关。由于各车厂的技术路线皆不相同，运算部分可分为由车端进行运算以及由云端运算生成泊车路线，然云端运算需要有良好的联网环境方能执行，故使用上来说车端运算会覆盖更多使用场景，或也会有两者兼具的方案。其他如V2X和高精地图的搭配应用也会影响自动泊车的应用范围，预期仍有多种AVP解决方案同时进行中。

除了持续扩充产能，第三代半导体朝8英寸晶圆及新封装技术发展

在各国将逐步于2025至2050年全面禁售燃油车的趋势下，将加速全球电动车销售与拉抬SiC及GaN元件及模组市占，此外，能源转换需求及5G通讯等终端应用快速增长，驱使第三代半导体市场热度不减，进而带动第三代半导体所需SiC及Si基板（Substrate）销量畅旺。然由于现行基板于生产及研发上相对受限，迫使目前可稳定供货的SiC及GaN晶圆仍侷限于6英寸大小，使得Foundry及IDM厂产能长期处于供不应求态势。

对此，基板供应商如Cree、II-VI及Qromis等计划将于2022年扩增产能并提升SiC及GaN晶圆面积至8英寸，期望逐渐缓解第三代半导体市场缺口。另一方面，Foundry厂如台积电与世界先进（VIS）试图切入GaN on Si 8英寸晶圆制造，以及IDM大厂如英飞凌（Infineon）将发表新一代Infineon Trench SiC元件节能架构，而通讯业者Qorvo也针对国防领域提出全新GaN MMIC铜覆晶（Copper Filp Chip）封装结构。