人大審議「香港版國安法」
港轟北京要實施一國一制
行業應用解決方案
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2020年6月1日 星期一
．NDAA 通過後，台商進入美國安控市場的機會與障礙
美國商務部報復 將33家中國企業和機構
列入貿易黑名單！
3S MARKET 施正偉
美國 NDAA 的話題，自從 2018 年起，就成為全球監控產業的焦點。約莫在 2018 年的五、六月間，台灣監控業許多人都提到，這將會是台灣監控業者，再一次帶來紅利時代的來臨。當然也有不看好者，所持的理由不外乎，中國紅色供應鏈的集中資源效應太龐大，海康威視與大華等競爭威脅太威猛 ……
NDAA 通過之後，美國市場究竟會給台灣有多少空間？就這三年來，我與台、美、中三方的接觸，分享供參考，也一起共同探討。
從攝影機格式，看美國的市佔分佈
當然這些資訊是來自幾家，我所接觸美國當地代理業者的綜合陳述整理，僅作為參考。而這些代理業者也都表示，這些現象或數據，來自他們的判斷或估計，或者是來自他們同業之間的討論，畢竟美國太大，要做到很精確的估算統計是不可能的。
AHD 是低階低價的代名詞
首先來看 AHD、CVI、TVI，在美國影像監控的佔有率分布情形。在 AHD 方面，最大的供應端就是中國的雄邁，主要透過深圳的中小廠，進入到美國的低階市場。
由於價格太過便宜，真正專業的代理業者不會主動接觸這類產品。而據瞭解， AHD 所使用影像晶片源頭是 NEXTCHIP，似乎也沒很高的意願，再開發新的晶片或更高規格的晶片。
由於價格太過便宜，真正專業的代理業者不會主動接觸這類產品。而據瞭解， AHD 所使用影像晶片源頭是 NEXTCHIP，似乎也沒很高的意願，再開發新的晶片或更高規格的晶片。
TVI 是專業市場的主帥，但前景有變數
而 TVI 供應端，大家都很清楚最主要是海康威視。早期海康威視除了進入美國最大通路體系 ADI，主力就是攻 OEM。但是隨著海康威視不斷要拱量，除了透過許多副品牌或所謂白牌，攻城掠地到很多的通路體系。當然，中國廠商這樣的行為，也吹皺了整個美國原有的通路秩序。
不過在 CP 值效應下，也都屈服了，畢竟價格是王道，這支令牌被中國廠商牢牢掌握。至於 TVI 的晶片，來自於 Techpoint。原先很多美國業者都以為，這家是海康威視旗下的晶片廠，後來才清楚是道地美國註冊的公司，這個我也可證實，十多年前原本名為 Techwell 的時代，我曾經與他們接觸談過。但是，現在川普限制美國晶片，再提供給這些中國黑名單公司，海康的這些數位高清機種是否還有明天？也必須再留意觀察。
其中我接觸的一家代理業者說，市場傳聞 TVI 在整個數位高清中，獨佔 50%。若這數字屬實，美國要拔除海康的 TVI，將會是很棘手的事情。這些代理業者還表示，不像 NEXTCHIP 已經意興闌珊，Techpoint 仍在開發高階的晶片，但 Techpoint 是否還有機會，能繼續與海康威視合作嗎？
CVI 載浮載沉
至於中國另外一家大咖大華的 CVI 的表現如何？幾家代理業者都轉述美國的網路媒體 IPVM 的看法。因為 IPVM 對大華的評價一直很低，特別是這家媒體已成主流意見領袖。所以在美國數位高清的監控市場上，與其說有 AHD、CVI、TVI 的三分天下，實際在專業市場第一指名是 TVI，另一塊是被視為量大低階的 AHD。
不過客觀的說，大華在美國傳統的安控媒體上，曝光量還是很高，以整體的這三款在美國的印象，CVI、TVI 因出自大華、海康，也凸顯這兩家的聚焦印象效應， AHD 則供應來源紛雜，雖流通量大，卻沒有對應供應廠商的聚焦知名度效應。
美國的 IP Surveillance 市場到底如何
在我所接觸的幾家美國業者，如果要以「進口代理」來形容，好像也都不那麼恰當。因為這其中有些公司只做 IP 監控，所以傳統監控的市場情形，也就不是他們關心的重點。但是有一個很明顯的現象，IP 網路監控專業市場的主要角色，都集中在 VAR 與 SI，換句話說，主要都在專案的應用市場上。
所以陸續我與美國這些業者接觸時，他們的說詞都會從專案需求的角度去看。所以究竟整體面說 IP Surveillance 有多大，不見得是他們關心的重點。畢竟美國市場夠大，所以重視的是垂直應用上的「市場寬度」，以及這個寬度之下，他們所需要的是 IP Surveillance 產品的「整合」。
比方我所接觸的一家美國業者，他本身有智慧影像的技術，為了「超前部署」，這幾年投入在「IP + 3D image」的應用投入。目前這家公司主要導入在 Twin Cam 的應用場域，產品的來源來自台灣的上市櫃公司。
另一家業者，看似導入在零售應用領域，但背後可能還有很多需要靠「大數據」應用的場域。這家業者在美國如 7-11 這樣的連鎖便利商店，他們找上某家我們台灣的公司，正在導入用 400 支 IP Cam 去做所有的大數據收集。當然這裡頭還需要有包括隱私權的保護，物品的辨識……，所以這些「整合」越來越多元。
所以以上這兩個例子，已經說明 IP Surveillance 應用，已經與傳統的安控應用，有很大的差異，除了產品端，還有通路端的變化，銷售模式等，都與傳統監控完全不同。我所接觸這群業者，有當地的白人，當然也有來自兩岸三地的華人，有時在與我交換意見時，免不了酸我們台灣人幾句：為什麼你們台灣有些廠商的思維跟中國廠商一樣，還在拼量、拼價格？
我想大家一定很期待，想知道到底美國 IP Surveillance 在安控市場有多大？我歸納一下一些比較客觀的說法整理於下。
在 七、八 年前，一度在美國也喊到 IP 監控 vs. 傳統監控已達五五波，但是也漸漸發現，這些都是「銷售通路」在「配合演出」。因為在美國傳統的 SI ，甚至到今天都沒有能力去處理 IP 的裝設。主要是傳統 CCTV 是串接的系統，而 IP 監控是類似 IT 的系統架構。因此， IP 監控銷售的主力就不再是傳統的「CCTV 銷售通路」，而是在 VAR 與 SI，這也是為什麼我舉出前面兩個例子的原因。
由於 IP 監控的應用市場都集中在專案，在量的統計上就顯得模糊。四六比、三七比，在美國都有人說。一位業者就引述 IPVM 對 AXIS 揶揄，不是說傳統 CCTV 會完全消失嗎？我也告訴這位業者， IPVM 在四、五年前，自己也說了好幾次，未來是 IP 監控的天下，不要烏龜笑鱉沒尾巴！
國際品牌與美國品牌在美國市場的表現
在美國，包括 AXIS、AVIGILON、BOSCH、PANASONIC …… 這些國際品牌都有他們的忠實客戶，像 AXIS 也越賣越不錯，ㄧ位業者這樣告訴我。那美國本地的品牌表現如何呢？這位代理業者說，那就看 VAR 與 SI 的規模而定。
事實上提到不管是國際品牌、美國本地品牌，應該從 IPVM 所發布的海康威視、大華、宇視的 OEM 直旁系血親族譜來探討。想進美國市場， IPVM 這些族譜報導（這些我也分享在個人臉書動態上），已經提供了通關密碼。但並不表示有了這些通關密碼，就能順利取代海大宇。
台商進入美國安控市場的機會與障礙
日前我與一位美國業者討論，台灣安控因 NDAA 的效應下，究竟有多少機會與空間？這位代理進口業者說，是有一些空間，甚至強調有很大的空間，但他反問：你們台灣廠商要怎麼做？
他說，台灣安控業者是否曾經評估或瞭解過，海康威視、大華、宇視等這些中國公司，怎麼在做美國市場？他說從 OEM 角度， NDAA 通過後的晶片問題、軟體問題、AI 演算法問題 ……，台灣廠商是否都有完整的技術能力？
這位美國業者告訴我，有兩家他與台灣廠商接觸過程，覺得很大落差的經驗。一家是做 DVR/NVR 的公司，這家公司一直強調，他們有自有的介面系統，跟一般台商使用海思方案不同。這位業者問能不能與美國一些主流系統，在錄影轉檔方面能夠銜接相容，這家公司還是在強調自己的獨立作業系統。這現象反映出，賣方一直沒有站在使用端的角度在思考。
另一個接觸案例是警察隨身攝錄影機，他說除了上述錄影轉檔問題外，還包括電池，以及充電座等整個週邊配件的完整提供度。他說他所接觸幾家台商，似乎無感要解決這些問題，除了一直強調 MIT，這些系統作業與周邊產品支援，卻都不如中國廠商。這位美國業者告訴我說，你們這類台商不僅價格輸中國廠商，甚至連賣低階產品中國廠商會提供產品與周邊完整度都不如。
這位代理進口業者問我，是不是有一些或很多的台灣廠商，並沒有很清楚的「市場行銷」觀念？他針對這兩個案例，發現了他所接觸這幾家台灣廠商，「系統」觀念不夠堅實；另外，「市場區隔」的思維也很模糊。
事實上，這位業者所指的，就與上面所提的，TVI 與 AHD 的市場定位不同，自然有不同的市場區隔。可是很確實的，有些台商的確有能力做出 LEXUS 以上等級的產品，而讓這些國外業者不解的是，卻一直用「十元商品」的格局在銷售。
當然，我也回覆他們，一直想貪小便宜，所以才會有今天 NDAA 的問題。不過，錢在買主的口袋裡，如何讓買主把錢掏出來，能掏多久，掏的爽不爽？這些永遠都是行銷的一部分！
NDAA 會給台灣安控業帶來多少商機空間
根據 Frost＆Sullivan 的統計，到 2023 年美國的影像監控市值為 64.39 億美元。這數字台灣可以分到多少羹？大家可以點閱連結《海康威視：美國「斷供」對公司的影響幾何》這篇報導，其中描述到 2018 年海康營收為人民幣 498.37 億元，其中美國業務佔其營收比例的 6%（另有報導估計為 8%），原本預計 2018 年在美國業務營收 3 億美元，受貿易糾紛等外界因素影響，最終營收為 2.65 億美元。
而大華在 2018 年的營業額為人民幣 236.66 億元，其中美國業務佔其營收比例的 3%，粗略估算這兩家在美國的營收，或再擴大 NDAA 的效應，全面限制海思晶片的應用的話，美國影像監控市場至少在五億美元以上。對於台灣廠商來說，這個空間如何去承接？（待續）
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．技術趨勢：有助於對抗 COVID-19 的安控技術
Future Technology Trends, Coronavirus
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4 月初在這裡談論 COVID-19 時，我希望在本文發表時，全球大流行的狀況看起來大不相同。目前，該病毒已經感染了數百萬（並且還在繼續增加），奪去了數万人的生命，並破壞了整個行業。對於安全行業來說，這些歷史性的壓力和焦慮時刻，使我們有機會代表我們的最佳品質：獨創性、機智和對每天保持健康和安全的鬥爭的人的同情心。
本月的專欄文章將重點介紹，適用於 COVID-19 戰鬥的幾種獨特技術解決方案，因為現實情況是，由於醫療保健系統和整個經濟的壓力，實施可能為時已晚。
儘管如此，大流行仍可作為一種提示，以回顧所汲取的經驗教訓，並為今後的暴發做好計劃。
儘管如此，大流行仍可作為一種提示，以回顧所汲取的經驗教訓，並為今後的暴發做好計劃。
在對抗大流行中有用的安全行業工具，似乎正在即時發展，因此，對這些技術進行討論的一個警告是，我沒有機會看到它們在野外得到實施。我也不是 HIPAA 專家，因此請使用適當的法律資源進行檢查，以確保沒有合規性問題。
熱成像
安全技術最有影響力的應用，也許是熱像儀的使用。如果熱成像技術可以幫助確定人群中，誰的體溫升高，則該資訊理論上，可以用於即時掃描大量人群，並將疑似發燒的人群，引導至二級篩查區域。
透過消除在整個人群中，使用常規溫度計的需求，這將迅速增加從機場到醫院的任何數量的檢查站的吞吐量。
透過消除在整個人群中，使用常規溫度計的需求，這將迅速增加從機場到醫院的任何數量的檢查站的吞吐量。
實際上，這正是中國某公司提出的解決方案。 「目前，訓練有素的人員穿著特殊的防護服，來使用手持式溫度計 - 這種解決方案價格昂貴，對我們的大多數客戶來說都不可用，或者說不可行，」 Repworks 的 Ted Curtin 說。
中國某公司的解決方案，將紅外熱像儀與黑體設備相結合，該設備不斷監控環境溫度，並為熱像儀提供一致且準確的參考溫度。當人們進入視野時，攝影機會掃描眼睛附近的主要血管，這些血管與體內溫度高度相關。精度約為+/- 0.5°。
Curtin說：「攝影機支持每秒最多監視 3 個人，這比手持式解決方案要快得多，而且不必擔心交叉感染。」
熱力技術的最大好處，也許就是操作員不需要靠近被篩查人員，這限制了對安全人員的接觸。攝影機上的輸出可用於發出警報信號，進而可用於例如拒絕進入門禁控制門。透過簡單的配置，這公司自己的 NVR 可以兼作工作站，從而實現了一個完全封閉，可快速部署的解決方案，而無需透過設施企業網路進行通信。
門禁控制
為了響應 COVID-19，還引入了幾個獨特的門禁控制應用程式。 Openpath 是一個結合雲端的門禁控制平台，它找到了一種方法來使用，可供使用的大型數據資料庫來匿名跟踪，和報告總體社交距離趨勢。
Openpath首席行銷官 Kieran Hannon 說：「 Openpath 的雲管理門禁控制平台，可以即時查看全美 1200 多家獨特組織的輸入日誌。」 「這使我們能夠準確地報告，這些建築物中的匿名活動水準，顯示對地理隔離和行業所發生的社會疏離任務的反應。獨特的組織由廣泛的行業領域組成，包括（但不限於）商業房地產、商業/企業、宗教禮拜場所、體育館、零售和製造業，這使 Openpath 更加深入地瞭解了 COVID-19 如何產生影響我們國家和經濟的層次要細得多。」
Openpath 將更新的統計資訊發佈到其網站，網址為http://openpath.com/social-distancing-index。
Detrios 開發了另一種，使組織能夠在本地跟踪暴露的工具，稱為 COVID-19 暴露報告工具（CERT）– 這是許多流行的門禁控制平台的免費插件應用程式。該工具使操作員能夠使用建築卡進出的歷史記錄，來跟踪持卡人與 COVID-19 測試呈陽性的人的接近程度。該持卡人名單可以幫助確定，居家訂單的發出優先順序或進一步監控。
影像分析
一些影像分析公司，也加入了對抗 COVID-19 的鬥爭。 儘管使用分析來檢測異常行為，並不是什麼新鮮事，但有幾種分析可用於確保維持社會距離，或遵守宵禁。 Smartvid.io 和 Digital Barriers 都已經開發出了一種解決方案，可以監視個人彼此之間的距離，並在不滿足社交距離要求時觸發警報。
毫無疑問，安全行業將繼續開發新技術，以幫助國際社會為下一次大流行做好準備。 一旦目前的危機塵埃落定，我們將再次有機會進行準備，規劃和創新，從而為我們提供的最佳品質提供了亮光。
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．雲計算經濟涵蓋哪些領域？
Economics of Cloud Computing
1、雲終端領域：消費類設備引領市場
雲經濟的範圍涵蓋了傳統與平板電腦、智慧手機、顯示面板生產商，他們直接生產與最終用戶交互的設備，在產業鏈中產值較高，且大多具有消費類設備的特徵，在產品外觀設計、UI、UE設計，成本控制方面常常引領市場。
2、IaaS 領域：固定資產投資巨大
雲經濟的範圍涵蓋了電信商、電信設備提供商等網路基礎設施提供商，核心晶片、高性能伺服器、雲儲存、雲安全等硬體基礎設施提供商，以及作為資源池的雲計算數據中心。他們作為底層通信、載體、基礎設施等資源的提供者，往往有龐大的固定資產投資，在雲經濟產業鏈中佔據較大的經濟比重。
3、PaaS 和 SaaS 領域：產業附加值高點
雲經濟的範圍覆蓋了操作系統、資料庫、中間件、虛擬化等平台軟體提供商，以及政務、民生、交通、能源等行業雲解決方案提供商。他們是雲應用落地的核心部分，也是產業附加值最高的部分，是雲經濟產業的中堅力量。
4、雲基礎服務領域：IT 雲經濟的第三產業
雲經濟的範圍覆蓋了雲規劃、雲整合、雲運維和雲測試服務提供商，為雲計算提供全生命週期的服務，是 IT 雲經濟的第三產業。
5、雲計算營運服務提供領域：IT 雲經濟的價值中樞
雲計算營運服務主要是面向雲經濟的終端用戶–政府、企業和個人提供雲計算服務，按需收取服務費用。它是產業鏈其它主體的價值中樞，是面向最終服務對象的計費、服務、營運、維護的門戶。
6、產業指導監督和促進領域：IT 雲經濟的外部環境影響者
與雲經濟直接相關的機構覆蓋了政府、產業標準化組織和聯盟、產業研究咨詢服務機構、投融資機構，這些機構一方面透過立法、監督、行業標準引導等方式，規範產業經濟的發展；另一方面則通過咨詢、投融資手段輔助和活躍雲經濟產業的快速發展壯大。
7、雲經濟終端用戶領域：IT 雲經濟向社會雲經濟邁進的橋梁
雲經濟的終端用戶包括了政府、企業和個人用戶，他們透過按需購買的方式，獲取雲計算中心的資源，並應用於生產、生活的各個方面，使得雲經濟的效益向更廣闊的範圍傳播，從而構築了雲經濟催生的社會經濟產業鏈。
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．5G 通信到底帶給半導體廠商哪些挑戰？
5G the next best thing
5G 是未來的無線通信技術，它正在快速發展。
該技術擁有非常高的數據傳輸速率，比 4G LTE 低得多的延遲，並且能夠讓每個蜂窩站連接更多的設備。簡而言之，5G 是承載汽車，物聯網設備中的傳感器，以及越來越多的下一代電子產品，所產生大量數據的最佳通信技術。
推動這種技術發展的，是一種新的無線電空中接口，它將使行動網路電信商，能夠在同樣的頻譜分配中，實現更高的效率。新的網路層次將有助於實現 5G 的分片化網路，允許根據特定流量需求，動態分配多種流量。
「這關乎容量和延遲，」 Cadence 的訂製 IC 和 PCB 組的 RF 解決方案架構師 Michael Thompson 說：「這關乎我能以多快的速度獲取大量數據。它的另一個好處是，由於是一個動態系統，所以它可以讓我不必佔用整個頻道，或多個頻道的頻寬。這有點像頻寬點播，取決於應用對頻寬的需求。這樣，它比上一代標準更加靈活，容量也高得多。」
這為家庭、體育賽事，以及工業和交通領域，開闢了新的應用。 Thompson said 說：「如果在飛機上有足夠的傳感器，我就可以監控它，透過機器學習應用程式，我們就知道什麼時候需要維修或更換部件或系統。
所以，當飛機飛越了整個國家，將在拉瓜迪亞機場降落，在到達那裡之前，會有資訊顯示某個組件的磨損跡象。當飛機著陸的那一刻，備用零件已經就緒了，且有人會進行替換。
這套對系統實施自監控的系統，對於非常大型的土方設備和採礦設備也是很有價值的。我們通常需要要防止這些，價值數百萬美元的設備，出現故障時不會坐等零件，而延遲了維修時間。如果如果如果需要快速的接收到，這些由傳感器產生的海量數據，那就需要大頻寬和低延遲的支持。
所以，當飛機飛越了整個國家，將在拉瓜迪亞機場降落，在到達那裡之前，會有資訊顯示某個組件的磨損跡象。當飛機著陸的那一刻，備用零件已經就緒了，且有人會進行替換。
這套對系統實施自監控的系統，對於非常大型的土方設備和採礦設備也是很有價值的。我們通常需要要防止這些，價值數百萬美元的設備，出現故障時不會坐等零件，而延遲了維修時間。如果如果如果需要快速的接收到，這些由傳感器產生的海量數據，那就需要大頻寬和低延遲的支持。
一種技術，多種實現方式
目前，‘5G’這個術語的使用方式有很多種。Arm 基礎設施業務部門無線行銷總監 Colin Alexander 解釋說：「它的最通用形式是蜂窩無線技術，它允許透過標準驅動的無線接口管理新業務。多個現有的和新的頻譜，將被分配用於承載 1GHz 以下，用於城市郊區有較長距離、較大覆蓋範圍的頻段，以及從 26 到 60GHz 面向高容量、低延遲應用的毫米波頻段」。
下一代行動網路聯盟(NGMN)和其他組織，設計了一個模型，將應用實例映射到三角形的三個點上 —— 一個角代表增強的行動寬頻，一個代表超可靠、低延遲通信(URLLC)，第三個為大規模的機器間通信。每一種都需要不同的網路，來滿足他們的需求。
「這導致了在定義 5G 的核心網路時，需要考慮其他各種需求 ，」Alexander 說，「核心網將具備可擴展的能力，用以有效承載所有不同的流量類型。」
他指出，行動網路商正試圖確保他們能夠盡可能，靈活地升級和擴展網路，這一目標可以利用運行在雲上的商用計算硬體上的虛擬化軟體實現。
涉及 URLLC 流量類型的應用，現在可以透過雲來管理這些應用程序，但這要求將一些控制和用戶功能，移動到更靠近網路邊緣的地方，靠近無線空中接口。例如，工廠中的智慧機器人，出於安全性和效率的原因，需要低延遲網路。
Alexander 表示，這就需要邊緣計算電腦，每個電腦都具有計算、儲存、加速和機器學習功能，用以在網路邊緣，實現通信與資訊處理。有一些但不是所有的 V2X 和汽車應用服務，都會有類似的需求。
「在要求低延遲的情況下，再次處理可能會被推到邊緣，以便允許計算和中繼 V2X 決策。如果應用與停車或製造商跟蹤等資源管理更相關，那麼計算可能發生在雲中的計算設備上，」 Alexander 說。
針對 5G 的設計
對於負責設計 5G 晶片的工程師來說，他們需要處理很多難題。這些問題都有很強的不確定性較，每個問題都有自己的一套限制條件。例如，在基地台端需要解決的主要問題之一是功耗。
Flex Logix 公司首席執行官 Geoff Tate 表示：「大多數基地台，正在使用基於先進技術節點設計的 ASIC 和 FPGA，還有SerDes，它消耗了大量的功率，並佔用了不少面積。如果可以將可編程性整合到 ASIC 中，就能夠降低功耗和所佔用的面積，因為不需要在晶片之外，快速運行 SerDes 來實現片間通信，並且可編程邏輯和 ASIC 之間提供更大的頻寬。」
英特爾已經實現了至強系列處理器，和 Altera FPGA 在同一封裝內部的整合化。採用這種方式，可以提升 100 倍的頻寬。
英特爾已經實現了至強系列處理器，和 Altera FPGA 在同一封裝內部的整合化。採用這種方式，可以提升 100 倍的頻寬。
對於要部署在核心網路或雲中的設備，要求是不同的。其中一個關鍵考慮因素是，架構允許輕鬆部署管理軟體，且應用可輕鬆移植到設備上。
Arm 公司的 Alexander 表示：「處理虛擬化服務的標準生態系統非常重要，例如 OPNFV (網路功能虛擬化開放平台)。透過協調服務，來管理網路元素之間的交互，和流量流也將是關鍵。ONAP (開放式網路自動化平台)就是一個例子。功耗和設備效率也是設計的關鍵考量因素。」
在網路邊緣，要求低延遲、高用戶吞吐量和低功耗。
Alexander 說：「我們需要能夠輕鬆支持多種加速器，來應對不同計算需求，因為這些需求不一定能在通用 CPU 中，高效處理。透過多個晶片或機箱安裝設備，來實現 SoC 器件之間的擴展非常重要。」
研究一種可以支持基於 ASIC、ASSP 和 FPGA 的不同設計之間，實現輕鬆擴展的體系結構也很重要，因為邊緣計算可能被設計成，各種尺寸或形式的設備，在網路中進行部署。此外，軟體可擴展性也很重要。
研究一種可以支持基於 ASIC、ASSP 和 FPGA 的不同設計之間，實現輕鬆擴展的體系結構也很重要，因為邊緣計算可能被設計成，各種尺寸或形式的設備，在網路中進行部署。此外，軟體可擴展性也很重要。
Synopsys 物聯網策略行銷經理 Ron Lowman 表示，5G 可能會改變晶片組架構，特別是射頻部分。雖然 LTE 解決方案的模擬前端可能別和 RF 整合、和處理器上整合，或完全三者完全整合在一起，但當設計團隊遷移到新技術時，通常首先要使用分立的方式搭建系統原型，然後隨著技術的成熟，再回到如何利用單晶片實現系統整合上來。
Lowman 說：「隨著 5G 的出現，將會出現多種無線通信技術，更先進的技術節點，例如 12nm 甚至更高，這些將在提升整合度方面發揮重要作用。」
這也需要模擬前端的數據轉換器，具備每秒千兆次採樣的能力。高可靠性也非常重要，從處理的角度來看，由於諸如頻譜聚合，波束形成，不同實體許可的不同頻譜(甚至開放頻譜和 WiFi 的槓桿作用)等因素，複雜度比過去高得多。
處理所有這些需求，是一個不小的挑戰。機器學習和人工智慧，可能非常適合做這些繁重的工作。這反過來又會影響架構，因為這不僅會改變處理方式，儲存也會受影響。
這也需要模擬前端的數據轉換器，具備每秒千兆次採樣的能力。高可靠性也非常重要，從處理的角度來看，由於諸如頻譜聚合，波束形成，不同實體許可的不同頻譜(甚至開放頻譜和 WiFi 的槓桿作用)等因素，複雜度比過去高得多。
處理所有這些需求，是一個不小的挑戰。機器學習和人工智慧，可能非常適合做這些繁重的工作。這反過來又會影響架構，因為這不僅會改變處理方式，儲存也會受影響。
Cadence 的 Thompson 對此表示贊同，對於 5G 和物聯網，隨著我們開發具有更高吞吐能力的 802.11 標準，以及 ADAS 所取得的進展，我們正在努力，透過轉向更小的技術節點來降低功耗，降低成本，縮小尺寸並提高產量。
考慮到在 RF 中會遇到的問題，隨著節點越來越小，IC 變得越來越小。為了使 IC 變得更小，必須採用更小的封裝。但這對射頻設計不利。在模擬方面，我並不擔心佈局的分布式效果。
金屬部分在所有頻率上都有電阻。如果是 RF 效應，這就是一條不同傳輸線，具體取決於發送的頻率。現在，我正在把所有東西做得更加緊密，而且這種情況發生的時候，其耦合指數呈指數成長。
隨著節點越來越小，這些耦合效應會越來越明顯。技術節點的持續縮小，也意味著偏置電壓更小，所以噪聲的影響會更大，因為沒有在更高的電壓下偏置器件。在較小的電壓下，相同能量的噪聲影響更大。可見，在 5G 這樣的系統中會出現許多新問題。
考慮到在 RF 中會遇到的問題，隨著節點越來越小，IC 變得越來越小。為了使 IC 變得更小，必須採用更小的封裝。但這對射頻設計不利。在模擬方面，我並不擔心佈局的分布式效果。
金屬部分在所有頻率上都有電阻。如果是 RF 效應，這就是一條不同傳輸線，具體取決於發送的頻率。現在，我正在把所有東西做得更加緊密，而且這種情況發生的時候，其耦合指數呈指數成長。
隨著節點越來越小，這些耦合效應會越來越明顯。技術節點的持續縮小，也意味著偏置電壓更小，所以噪聲的影響會更大，因為沒有在更高的電壓下偏置器件。在較小的電壓下，相同能量的噪聲影響更大。可見，在 5G 這樣的系統中會出現許多新問題。
對可靠性提出的新挑戰
對可靠性要求的提升在一定意義上，重新定義了無線通信技術，因為這些晶片被用於汽車、工業和醫療應用。因為連接故障，性能下降或任何其他可能導致服務中斷的問題，導致的後果比其它傳統應用更加嚴重。
「我們需要找到新的方法，來驗證來確保有功能安全需求的晶片能夠可靠工作，」 Fraunhofer EAS 設計方法部門主管 Roland Jancke 說，「我們正在努力構建開發流程。需要考慮部件和工具的相互作用，且為了確保一致性，仍然有很多工作要做。」
Jancke 指出，「迄今為止，大多數的分析和研究，都集中在單一設計錯誤上。而如果有兩個或三個故障同時出現，會發生什麼呢？驗證人員需要向設計師指出可能出錯的地方，以及故障發生的位置，然後在設計過程中反復論證。」
這已經成為許多安全應用領域的一大問題，無線+汽車應用的大問題，在於雙方的變量在不斷增加。Moortec 首席技術官 Oliver King 表示：「其中一些需要設計為始終如一，提前建模來預測如何使用。但是對於微處理器來說，如何使用取決於軟體的使用方式，這很難預測，需要大量的時間來觀察。」
村莊網路
很多公司認為 5G 有足夠的收益，來保證構建完成所有這些工作，所需的基礎設施。
5G 與傳統網路最大的區別，是它提供的數據傳輸速率，Helic 公司市場行銷副總裁 Magdy Abadir 說，「5G 的速率可以在每秒 10 到 20 千兆比特之間。基礎設施必須支持這樣的數據傳輸速率，晶片必須能處理這些數據。接收機和發射機在頻段上，也有 100GB 以上的頻率考慮因素。而 RF 工程師已經習慣了 70GHz 的雷達，和類似的應用場景。」
創建這樣的基礎設施是一項艱巨的任務，它跨越了電子供應鏈的多個部分。
Abadir 表示：「要實現這一切，就要努力在 SoC RF 方面，進行更多整合。建構實現這一現實的晶片設計師，正在談論如何將所有 RF 組件與 ADC 和 DAC 進行整合，這些 ADC 具有非常高的採樣率。一切都需要被整合到同一個 SoC 中。」
我們討論了整合方面的挑戰，但是難度比以往要更大。因為它設定了一個很高的目標，甚至超出了之前所考慮的內容，使得設計人員難以把它們都整合到一起。把所有電路都隔離開，而不影響鄰近電路是非常具有挑戰性的。
我們討論了整合方面的挑戰，但是難度比以往要更大。因為它設定了一個很高的目標，甚至超出了之前所考慮的內容，使得設計人員難以把它們都整合到一起。把所有電路都隔離開，而不影響鄰近電路是非常具有挑戰性的。
從這個角度來看，2G 是關於語音的，而 3G 和 4G 更多是關於數據和更有效的支持。相比之下，5G 代表了不同設備、不同服務和頻寬成長的激增。
Achronix 公司策略規劃和業務發展部門的 Mike Fitton 表示：「增強行動寬頻所需將寬增加 10 倍，同時還會增加新的使用模式，如低延遲連接。另外，5G 對於 V2X 來說非常重要，尤其是對於下一代 5G —— 5G 的第 16 版將具有 URLLC，這對於 V2X 應用程序很重要。另一方面，還涉及大量的機器類型連接 - IoT 類型的應用程序，需要連接大量設備。 」
未來還不確定
5G 通常被視為是一系列最高級技術的大薈萃，如寬寬增加 10 倍，延遲減少 5 倍，設備數量增加 5 倍到 10 倍。由於 5G 規範還未完全確定，這就讓晶片設計變得更加困難。總有新的內容添加到標準之中，這就需要晶片具備較強的靈活性和可編程性。
「如果考慮到需要硬體數據管道的兩大要求——高吞吐量和靈活性，這意味著您可能需要某種專用 SoC 或 ASIC，這些 SoC 或 ASIC 在硬體和軟體中，又需要具有很多可編程性。目前看到的 5G 平台，都是基於 FPGA 的。」
在某種程度上，所有大型無線設備製造商都將轉向採用更低成本和功耗的 ASIC，但需要在降低成本和功耗繼續保持靈活性。這需要在需要的地方保持靈活性(在 FPGA 或嵌入式 FPGA 中)，然後在可能的情況下加強優化，以獲得最低的成本和功耗。
在某種程度上，所有大型無線設備製造商都將轉向採用更低成本和功耗的 ASIC，但需要在降低成本和功耗繼續保持靈活性。這需要在需要的地方保持靈活性(在 FPGA 或嵌入式 FPGA 中)，然後在可能的情況下加強優化，以獲得最低的成本和功耗。
Flex Logix 的 Tate 對此表示贊同，「有 100 多家公司在做這方面的工作。頻譜不同，協議不同，所使用的晶片也不同。如有些中繼器晶片受制於建築牆上的電力輸出，而這將是 eFPGAs(嵌入式FPGA)大顯身手的地方。」
本文來自半導體觀察微信號，5G 通信正在鋪面而來，作者 Ann Steffora Mutschler 對 5G 給半導體廠商帶來的三大挑戰，做了具體應用場景的挑戰分析，希望分享給進入這個領域研發的工程師，帶來一些思考。562180511
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