明年双摄像手机成主流, 单摄或退市;高通、苹果、微软卡位脸部辨识;芯片代工投入MRAM研发;5G入物联网应用存挑战

2018年清一色双摄像头手机跃“主流 ”单摄将“退市”？！

华为Mobile近日新旗舰Mate 10预热照曝光，主打新机“屏幕更大（全面屏）、更智能（AI芯片），并将采用全新的竖形徕卡双摄像头，2000万像素黑白+1200万像素彩色，支持激光对焦。指引了未来新手机双摄像头时代来临！

而芯片大厂高通(Qualcomm)日前也发表3款镜头模块，其中两款专门设计来提升手机的深度感测(depth sensing)功能。影响所及，2018年市面上可能很难找到单摄像头手机！高通光谱模块(Spectra Module)相机计划下的这些镜头模块，预料将在2018年获得数十款Android手机采用，包括部分旗舰机。

虹膜认证模块能能手机具备生物安全辨识功能。高通表示，此模块就算戴上墨镜也能成功辨识，亦能检测活体，而无法用相片或脸部3D模型加以破解。

被动深度感测模块是为入门级和中阶手机设计。手机上的两个镜头会建立同个对象的两个图象，并检测图象之间的差距来判断对象的距离。这种模块虽能替较低阶手机带来基本深度感测功能，但需要充足光线以降低杂讯，背景与目标物也要有足够差距。

为此，高通另开发主动深度感测模块。此模块由红外线照明器和红外线镜头所构成，并不需要双镜头。红外线照明器的作用在于不断投射雷射到拍摄对象上，让红外线镜头能读取深度差异。

高通表示，此传感器可在完全黑暗的环境下工作，范围在3~5公尺之间。此传感器可投射出1万多个光点，而能辨识出0.1公厘的深度差距，是目前最准确的深度感测技术。

深度感测有许多用途，如提高手机镜头的景深分离效果。而主动深度感测模块能更精确地进行脸部侦测、辨识及认证，实时绘制深度，以及在虚拟实境(VR)、扩增实境(AR)应用中追踪手臂及避开物体。

目前盛传苹果(Apple)将在iPhone 8上导入脸部辨识功能。高通的镜头模块将让Android手机利用深度感测达到相同效果。

高通还宣布第二代光谱图像讯号处理器(Spectra ISP)将集成高通下一代系统单芯片(SoC)中。这款新芯片据传将在2017年稍晚亮相，并有望获2018年上市的Android旗舰机采用，而且能在双镜头手机上进行被动深度感测。

第二代Spectra ISP具多帧降噪功能，能提升拍照画质；同时支持动态补偿时间滤波(MCTF)技术，与电子防手震(EIS)功能，可提升拍摄影片质量。

这款ISP还支持机器学习计算机视觉技术，能提升脸部侦测和运算摄影任务的效率。实际应用中，手机镜头会更容易锁定相片中的人脸，而更容易在Snapchat等App中替相片添加滤镜效果。

此外，其头部/身体动作追踪及同步定位功能亦有所提升，而能改善AR、VR体验。

【传感器】脸部辨识技术大厂竞逐 高通、苹果、微软纷纷卡位

全球科技业者不仅陆续推出指纹辨识解锁手机的技术，包括高通(Qualcomm)、苹果(Apple)及微软(Microsoft)等亦加速脸部辨识技术发展，未来消费者可望不用再记忆一长串的口令，只要透过脸部扫描便可更安全地登入相关装置。

尽管三星电子(Samsung Electronics)先前推出的影像处理器具备脸部辨识功能，但若将某人的照片对准手机镜头，便可以骗过三星的影像辨识技术。高通最近则推出Spectra影像辨识系统，可撷取脸部等物体的深度信息，高通打算结合Spectra和Snapdragon行动处理器，并计划让未来的Android手机搭载Spectra处理器。

高通透过深度知觉(depth perception)强化脸部辨识技术功能，即便是3D打印的面具，亦无法骗过高通的Spectra技术，然双胞胎可能骗得过其人脸辨识技术，且除了智能型手机外，高通亦将其Spectra产品线搭载于连网相机等行动装置。

高通表示，手机辨认脸部类似于辨识指纹，当手机捕捉到使用者脸部影像，便可搜集相关特征，并储存在手机中，当使用者有意解锁手机时，手机就可以比对储存的影像信息是否与解锁者的影像一致。

至于苹果即将上市的新款iPhone，亦传出可能配备脸部辨识技术，尽管苹果尚未宣布将使用脸部辨识技术，亦未表示其10周年纪念款iPhone将采用该技术，不过，苹果早已进入红外线深度绘图(infrared depth-mapping)和脸部辨识技术领域，并获得不少专利。

另外，苹果在2013年购并开发出早期Kincect感应器的以色列体感新创公司PrimeSense，显示苹果早已在布局脸部辨识技术领域。

除了高通和苹果之外，微软的Windows Hello脸部辨识技术也可以解锁笔记本电脑，至于某些行动装置则内建英特尔(Intel)的RealSense 3-D镜头模块。

目前人脸辨识技术逐渐应用于全球摄影机产品，而数百万消费者的脸部照片也储存在持续扩大的资料库中，以供交叉比对，尤其是中国相关业者在脸部辨识技术发展迅速，应用范围包山包海，包括安控和支付等用途。

脸部辨识技术可强化使用者登入行动装置的安全性，进行多重要素验证(Multi-Factor Authentication；MFA)，将大幅提升使用者储存在网络的信息安全性，像是银行帐号等，尽管新技术可能会带来不便，但好处是使用者对镜头微笑远比一再输入同样的口令来得安全。

以苹果的指纹辨识认证为例，经过指纹认证后才能付款，可以增加Apple Pay的安全性，预料未来使用者可能要透过脸部辨识，以进一步强化付款的安全性。

展望未来行动装置配备的脸部辨识技术可能还会具备智能功能，例如若行动装置镜头辨识出成人使用者，可能会推荐《权力游戏》(Game of Thrones)节目，若解锁的是使用者的子女，该行动装置可能会推荐《芝麻街》(Sesame Street)节目。

【IC制造】嵌入式存储器转型 全球晶圆代工投入MRAM研发

全球主要晶圆代工厂计划在2017年与2018年提供磁阻式随机存取存储器(MRAM)作为嵌入式储存解决方案，可望改变下一代储存技术的游戏规则。

据Semi Engineering网站报导，GlobalFoundries、三星(Samsung)、台积电(TSMC)和联电(UMC)计划在2017年稍晚开始提供ST-MRAM或STT-MRAM，取代NOR Flash，此举代表市场的巨大转变，因为到目前为止，只有Everspin已经为各种应用提供MRAM，例如电池供电的SRAM替代品、读写缓存(Write Cache)等。

STT-MRAM的下一个大好机会就是嵌入式存储器IP市场，NOR Flash是传统嵌入式存储器，随著制程从40nm进展到28nm，NOR Flash已经出现各种各样的问题，因此，这些代工厂的支持可以将STT-MRAM转变为先进节点的替代技术。

GlobalFoundries嵌入式存储器副总裁Dave Eggleston表示，嵌入式快闪存储器将继续作为资料保存技术主流，特别是汽车和安全应用领域，嵌入式快闪存储器将会有很长的使用寿命，但没有扩展空间，当达到28nm制程以上时，嵌入式快闪存储器实际上会成为昂贵的选择。

因此，业界需要一个新的解决方案，STT-MRAM恰好为2xnm及以上的嵌入式存储器应用做好准备。先作为补充技术，进一步替代嵌入式DRAM和SRAM，也是MRAM的巨大机会，将为处理器添加持久性功能。

无论如何，MRAM可能会因为几个因素，成为一个大市场或利基解决方案，包括多个供应商和一系列的应用推动STT-MRAM发展，此外，主要代工厂投入STT-MRAM也可能会推动规模经济化，降低技术成本。

但仍有一些挑战，不是所有晶圆代工客户都需要22nm以上的芯片，此外，STT-MRAM是一种相对较新的技术，客户可能需要花点时间集成，各种制造上的挑战也必须解决。不过，4大代工厂都决定为嵌入式客户投入开发作业，三星有自己的IP，其它代工厂正在与各种合作伙伴合作。

除了Everspin和代工厂之外，英特尔(Intel)、美光(Micron)和东芝与SK海力士都投入MRAM研发，同时，几家新创公司如Avalanche、Crocus、Spin Transfer Technologies都正在开发。对大多数企业而言，生产MRAM说起来比做容易，因为MRAM涉及开发新材料、集成方案和设备，与传统存储器相比，生产流程也不同。

在晶圆厂的进展中，STT-MRAM目前有2个用例，第一个是替换嵌入式快闪存储器，另一个是嵌入式SRAM，业界一致认为，STT-MRAM是一个很好的嵌入式解决方案。多年来，业界一直在探索STT-MRAM的发展，目标是取代DRAM，现在还在努力探索中。

而STT-MRAM仍然需要证明它可以在汽车的高温下满足可靠性和资料储存规格。在微控制器(MCU)市场的嵌入式存储器需求也在增温，如NOR Flash用于代码储存和其它功能。MCU制程从40nm进展到28nm，NOR Flash也是，然而，在2xnm节点，NOR Flash开始遭受写入速度慢和耐久性问题，且因为需要更多光罩步骤使成本更高。

超过28nm以后，NOR Flash就难以扩展，所以人们正在寻找替代品，但是用新的存储器类型替换NOR Flash不是一项简单的任务，新型存储器类型的成长关键要求是性能、可靠性、密度和成本。

现在，STT-MRAM似乎已经在2xnm节点的嵌入式市场准备就绪，其它记忆体类型仍然停留在研发阶段。报导指出，随著产业正在开发STT-MRAM，同时也专注准备MRAM研发，包括SOT-MRAM磁存储器，将作为基于SRAM技术的缓存替代品。

【智慧城市】5G导入物联网应用仍有挑战

全球许多电信业者计划自2018年开始布建并测试5G网络，并以2020年作为发表5G服务的时间点，外界更期待无所不在的5G网络将替大量部署的物联网装置提供覆盖率、带宽和延迟需求的解决方案。

根据Embedded Computing Design报导，2016年，北美电信业者陆续宣布将关闭2G网络，首当其冲的就是使用2G作为骨干网络多年的机器对机器(M2M)通讯。按理最简单的发展就是直接转移至4G联机，但我们反而看到低功耗广域网络(LPWAN)的兴起，例如LoRa，Sigfox和其它sub-GHz技术。

这些低功耗广域网络之所以比4G更具吸引力的地方，就在于成本相对较低的芯片以及最小的长距离功耗。至于承诺最高可达10Gbps的资料传输速度、1毫秒往返延迟、远程设备续航力长达10年，以及较佳室内装置覆盖率的5G则仍面临两个问题需要解决。

一是5G预计得等到2020年才可能上路，因此初期芯片组的需求数量有限，不可能具有价格竞争力。此外，增加5G网络传输容量最常用的方法，就是减少网络基地台的覆盖面积，或是利用毫米波频段，这两个解决方案都需要相距几百或几十公尺之间的无线接入点，这在密度集中的都会区不成问题，但却会是中低密度区域的最大问题。

这两项指标都不利于工业物联网的发展。事实上发展5G的初衷及主要目的是解决3G和4G网络在影音串流应用方面带宽不足和延迟的一种方法，至于物联网传感器联机的应用只能算是锦上添花。

无线电频率半导体公司Qorvo的低功耗无线业务部总经理Cees Links表示，5G的首要商业案例就是继承4G，之所以将物联网和5G绑在一起是时间上的巧合，Links认为两者之间的关联不大，因为5G重视的是效能的改善。

Links表示，受限于5G讯号的覆盖范围有限，许多业者已在考虑将4G和5G服务结合，用来抵消兴建更多基地台的费用，这使得Category-M1和NB-IoT解决方案成为设备制造商的明智选择，以保障未来的LTE投资，但这也意谓著除非技术成熟，否则5G将只会成为物联网的另一个网络选项而已。