明年雙攝像手機成主流, 單攝或退市;高通、蘋果、微軟卡位臉部辨識;芯片代工投入MRAM研發;5G入物聯網應用存挑戰

2018年清一色雙攝像頭手機躍“主流 ”單攝將“退市”？！

華為Mobile近日新旗艦Mate 10預熱照曝光，主打新機“屏幕更大（全麵屏）、更智能（AI芯片），並將采用全新的豎形徠卡雙攝像頭，2000萬像素黑白+1200萬像素彩色，支持激光對焦。指引了未來新手機雙攝像頭時代來臨！

而芯片大廠高通(Qualcomm)日前也發表3款鏡頭模塊，其中兩款專門設計來提升手機的深度感測(depth sensing)功能。影響所及，2018年市麵上可能很難找到單攝像頭手機！高通光譜模塊(Spectra Module)相機計劃下的這些鏡頭模塊，預料將在2018年獲得數十款Android手機采用，包括部分旗艦機。

虹膜認證模塊能能手機具備生物安全辨識功能。高通表示，此模塊就算戴上墨鏡也能成功辨識，亦能檢測活體，而無法用相片或臉部3D模型加以破解。

被動深度感測模塊是為入門級和中階手機設計。手機上的兩個鏡頭會建立同個對象的兩個圖象，並檢測圖象之間的差距來判斷對象的距離。這種模塊雖能替較低階手機帶來基本深度感測功能，但需要充足光線以降低雜訊，背景與目標物也要有足夠差距。

為此，高通另開發主動深度感測模塊。此模塊由紅外線照明器和紅外線鏡頭所構成，並不需要雙鏡頭。紅外線照明器的作用在於不斷投射雷射到拍攝對象上，讓紅外線鏡頭能讀取深度差異。

高通表示，此傳感器可在完全黑暗的環境下工作，範圍在3~5公尺之間。此傳感器可投射出1萬多個光點，而能辨識出0.1公厘的深度差距，是目前最準確的深度感測技術。

深度感測有許多用途，如提高手機鏡頭的景深分離效果。而主動深度感測模塊能更精確地進行臉部偵測、辨識及認證，實時繪製深度，以及在虛擬實境(VR)、擴增實境(AR)應用中追蹤手臂及避開物體。

目前盛傳蘋果(Apple)將在iPhone 8上導入臉部辨識功能。高通的鏡頭模塊將讓Android手機利用深度感測達到相同效果。

高通還宣布第二代光譜圖像訊號處理器(Spectra ISP)將集成高通下一代係統單芯片(SoC)中。這款新芯片據傳將在2017年稍晚亮相，並有望獲2018年上市的Android旗艦機采用，而且能在雙鏡頭手機上進行被動深度感測。

第二代Spectra ISP具多幀降噪功能，能提升拍照畫質；同時支持動態補償時間濾波(MCTF)技術，與電子防手震(EIS)功能，可提升拍攝影片質量。

這款ISP還支持機器學習計算機視覺技術，能提升臉部偵測和運算攝影任務的效率。實際應用中，手機鏡頭會更容易鎖定相片中的人臉，而更容易在Snapchat等App中替相片添加濾鏡效果。

此外，其頭部/身體動作追蹤及同步定位功能亦有所提升，而能改善AR、VR體驗。

【傳感器】臉部辨識技術大廠競逐 高通、蘋果、微軟紛紛卡位

全球科技業者不僅陸續推出指紋辨識解鎖手機的技術，包括高通(Qualcomm)、蘋果(Apple)及微軟(Microsoft)等亦加速臉部辨識技術發展，未來消費者可望不用再記憶一長串的口令，隻要透過臉部掃描便可更安全地登入相關裝置。

盡管三星電子(Samsung Electronics)先前推出的影像處理器具備臉部辨識功能，但若將某人的照片對準手機鏡頭，便可以騙過三星的影像辨識技術。高通最近則推出Spectra影像辨識係統，可擷取臉部等物體的深度信息，高通打算結合Spectra和Snapdragon行動處理器，並計劃讓未來的Android手機搭載Spectra處理器。

高通透過深度知覺(depth perception)強化臉部辨識技術功能，即便是3D打印的麵具，亦無法騙過高通的Spectra技術，然雙胞胎可能騙得過其人臉辨識技術，且除了智能型手機外，高通亦將其Spectra產品線搭載於連網相機等行動裝置。

高通表示，手機辨認臉部類似於辨識指紋，當手機捕捉到使用者臉部影像，便可搜集相關特征，並儲存在手機中，當使用者有意解鎖手機時，手機就可以比對儲存的影像信息是否與解鎖者的影像一致。

至於蘋果即將上市的新款iPhone，亦傳出可能配備臉部辨識技術，盡管蘋果尚未宣布將使用臉部辨識技術，亦未表示其10周年紀念款iPhone將采用該技術，不過，蘋果早已進入紅外線深度繪圖(infrared depth-mapping)和臉部辨識技術領域，並獲得不少專利。

另外，蘋果在2013年購並開發出早期Kincect感應器的以色列體感新創公司PrimeSense，顯示蘋果早已在布局臉部辨識技術領域。

除了高通和蘋果之外，微軟的Windows Hello臉部辨識技術也可以解鎖筆記本電腦，至於某些行動裝置則內建英特爾(Intel)的RealSense 3-D鏡頭模塊。

目前人臉辨識技術逐漸應用於全球攝影機產品，而數百萬消費者的臉部照片也儲存在持續擴大的資料庫中，以供交叉比對，尤其是中國相關業者在臉部辨識技術發展迅速，應用範圍包山包海，包括安控和支付等用途。

臉部辨識技術可強化使用者登入行動裝置的安全性，進行多重要素驗證(Multi-Factor Authentication；MFA)，將大幅提升使用者儲存在網絡的信息安全性，像是銀行帳號等，盡管新技術可能會帶來不便，但好處是使用者對鏡頭微笑遠比一再輸入同樣的口令來得安全。

以蘋果的指紋辨識認證為例，經過指紋認證後才能付款，可以增加Apple Pay的安全性，預料未來使用者可能要透過臉部辨識，以進一步強化付款的安全性。

展望未來行動裝置配備的臉部辨識技術可能還會具備智能功能，例如若行動裝置鏡頭辨識出成人使用者，可能會推薦《權力遊戲》(Game of Thrones)節目，若解鎖的是使用者的子女，該行動裝置可能會推薦《芝麻街》(Sesame Street)節目。

【IC製造】嵌入式存儲器轉型 全球晶圓代工投入MRAM研發

全球主要晶圓代工廠計劃在2017年與2018年提供磁阻式隨機存取存儲器(MRAM)作為嵌入式儲存解決方案，可望改變下一代儲存技術的遊戲規則。

據Semi Engineering網站報導，GlobalFoundries、三星(Samsung)、台積電(TSMC)和聯電(UMC)計劃在2017年稍晚開始提供ST-MRAM或STT-MRAM，取代NOR Flash，此舉代表市場的巨大轉變，因為到目前為止，隻有Everspin已經為各種應用提供MRAM，例如電池供電的SRAM替代品、讀寫緩存(Write Cache)等。

STT-MRAM的下一個大好機會就是嵌入式存儲器IP市場，NOR Flash是傳統嵌入式存儲器，隨著製程從40nm進展到28nm，NOR Flash已經出現各種各樣的問題，因此，這些代工廠的支持可以將STT-MRAM轉變為先進節點的替代技術。

GlobalFoundries嵌入式存儲器副總裁Dave Eggleston表示，嵌入式快閃存儲器將繼續作為資料保存技術主流，特別是汽車和安全應用領域，嵌入式快閃存儲器將會有很長的使用壽命，但沒有擴展空間，當達到28nm製程以上時，嵌入式快閃存儲器實際上會成為昂貴的選擇。

因此，業界需要一個新的解決方案，STT-MRAM恰好為2xnm及以上的嵌入式存儲器應用做好準備。先作為補充技術，進一步替代嵌入式DRAM和SRAM，也是MRAM的巨大機會，將為處理器添加持久性功能。

無論如何，MRAM可能會因為幾個因素，成為一個大市場或利基解決方案，包括多個供應商和一係列的應用推動STT-MRAM發展，此外，主要代工廠投入STT-MRAM也可能會推動規模經濟化，降低技術成本。

但仍有一些挑戰，不是所有晶圓代工客戶都需要22nm以上的芯片，此外，STT-MRAM是一種相對較新的技術，客戶可能需要花點時間集成，各種製造上的挑戰也必須解決。不過，4大代工廠都決定為嵌入式客戶投入開發作業，三星有自己的IP，其它代工廠正在與各種合作夥伴合作。

除了Everspin和代工廠之外，英特爾(Intel)、美光(Micron)和東芝與SK海力士都投入MRAM研發，同時，幾家新創公司如Avalanche、Crocus、Spin Transfer Technologies都正在開發。對大多數企業而言，生產MRAM說起來比做容易，因為MRAM涉及開發新材料、集成方案和設備，與傳統存儲器相比，生產流程也不同。

在晶圓廠的進展中，STT-MRAM目前有2個用例，第一個是替換嵌入式快閃存儲器，另一個是嵌入式SRAM，業界一致認為，STT-MRAM是一個很好的嵌入式解決方案。多年來，業界一直在探索STT-MRAM的發展，目標是取代DRAM，現在還在努力探索中。

而STT-MRAM仍然需要證明它可以在汽車的高溫下滿足可靠性和資料儲存規格。在微控製器(MCU)市場的嵌入式存儲器需求也在增溫，如NOR Flash用於代碼儲存和其它功能。MCU製程從40nm進展到28nm，NOR Flash也是，然而，在2xnm節點，NOR Flash開始遭受寫入速度慢和耐久性問題，且因為需要更多光罩步驟使成本更高。

超過28nm以後，NOR Flash就難以擴展，所以人們正在尋找替代品，但是用新的存儲器類型替換NOR Flash不是一項簡單的任務，新型存儲器類型的成長關鍵要求是性能、可靠性、密度和成本。

現在，STT-MRAM似乎已經在2xnm節點的嵌入式市場準備就緒，其它記憶體類型仍然停留在研發階段。報導指出，隨著產業正在開發STT-MRAM，同時也專注準備MRAM研發，包括SOT-MRAM磁存儲器，將作為基於SRAM技術的緩存替代品。

【智慧城市】5G導入物聯網應用仍有挑戰

全球許多電信業者計劃自2018年開始布建並測試5G網絡，並以2020年作為發表5G服務的時間點，外界更期待無所不在的5G網絡將替大量部署的物聯網裝置提供覆蓋率、帶寬和延遲需求的解決方案。

根據Embedded Computing Design報導，2016年，北美電信業者陸續宣布將關閉2G網絡，首當其衝的就是使用2G作為骨幹網絡多年的機器對機器(M2M)通訊。按理最簡單的發展就是直接轉移至4G聯機，但我們反而看到低功耗廣域網絡(LPWAN)的興起，例如LoRa，Sigfox和其它sub-GHz技術。

這些低功耗廣域網絡之所以比4G更具吸引力的地方，就在於成本相對較低的芯片以及最小的長距離功耗。至於承諾最高可達10Gbps的資料傳輸速度、1毫秒往返延遲、遠程設備續航力長達10年，以及較佳室內裝置覆蓋率的5G則仍麵臨兩個問題需要解決。

一是5G預計得等到2020年才可能上路，因此初期芯片組的需求數量有限，不可能具有價格競爭力。此外，增加5G網絡傳輸容量最常用的方法，就是減少網絡基地台的覆蓋麵積，或是利用毫米波頻段，這兩個解決方案都需要相距幾百或幾十公尺之間的無線接入點，這在密度集中的都會區不成問題，但卻會是中低密度區域的最大問題。

這兩項指標都不利於工業物聯網的發展。事實上發展5G的初衷及主要目的是解決3G和4G網絡在影音串流應用方麵帶寬不足和延遲的一種方法，至於物聯網傳感器聯機的應用隻能算是錦上添花。

無線電頻率半導體公司Qorvo的低功耗無線業務部總經理Cees Links表示，5G的首要商業案例就是繼承4G，之所以將物聯網和5G綁在一起是時間上的巧合，Links認為兩者之間的關聯不大，因為5G重視的是效能的改善。

Links表示，受限於5G訊號的覆蓋範圍有限，許多業者已在考慮將4G和5G服務結合，用來抵消興建更多基地台的費用，這使得Category-M1和NB-IoT解決方案成為設備製造商的明智選擇，以保障未來的LTE投資，但這也意謂著除非技術成熟，否則5G將隻會成為物聯網的另一個網絡選項而已。