台灣的UWB在什麼水準？

jiming

工研院IEK-ITIS計畫  余瑞琁 分析師
發表日期：8/16/2007 http://www.itri.org.tw/

# D* ~4 f1 v' F/ |6 b以往台灣半導體業者多以壓低成本，降低售價為競爭策略。但隨著國外大廠亦有效利用台灣的晶圓代工服務壓低成本之下，低成本已非台灣業者的優勢之一。觀察在無線網路的市場中，能領先投入技術開發和生產者，往往能在之後的市場佔有一席之地；因此有意跨入UWB的業者應規劃及早投入，方能在眾多競爭者中取得領先地位，獲致甜美的果實。
" m  r- x+ e# r  N- A. S* N& _
* J7 a- U( p  `: t7 D台灣晶片業者在產品發展上往往多半習慣俟規格與市場發展明確後才投入，故目前參與UWB業者家數仍屬偏低，以3G CLUB (台灣新世代無線通訊產業研發聯盟) 成立的UWB SIG為例，每次研討會報名參加的業者僅約20多家。此外，不願意多費心力於參與標準組織的規格制定過程，亦造成台灣業者在資訊掌握度落後於國外業者；尤其以往國外業者在標準制定後才投入，現在越來越朝向在標準制定過程中，即投入市場開發，當標準推出時，即可推出產品；甚至在標準制定過程中，即將自己的產品規格綁入標準裡，一些重要的關鍵智財開發，在標準中反而看不到。台灣業者如不能於第一時間掌握狀況，往往會在後續的產品開發上遇到相當程度的阻礙。

& d5 o0 i7 F  S  z  P7 Y6 _7 W: \另一方面，台灣晶片業者在產品開發上往往僅著重於單獨元件的思維，欠缺整體系統的觀點，亦是需要跳脫的地方。以Wi-Fi為例，Atheros在此領域表現最為傑出，其RF產品採用RF CMOS製程，個別表現雖然不如以往的類比/RF製程佳，但就系統整體表現來看，透過補償不但提昇了整體性能，更有著價格便宜的優點。台灣業者應學習跳脫現在單獨元件的思維，著眼於整體系統設計的觀點，方可對整體產品性能作進一步的改善。未來如何培養台灣所欠缺的系統相關設計人才，並建立系統的Know-how，對於台灣未來進一步發展無線通訊系統和關鍵零組件具有相當重要的意義。

* n( b, y' F- C4 Y6 X台灣具備身處全球主要電子產品代工區域的地理優勢，擁有著全球化觀點和區域性的特色，加上本身IC產業鏈基礎完整，主要系統業者仍以台灣業者為主要代工來源。在擁有著製造優勢的前提下，台灣晶片業者的產品開發，可從進行策略聯盟，擴大影響力著手。並透過與系統業者的合作，先行投入利基型(Niche)市場，取得市場認同後，進一步擴大市場影響力。
% E1 t- B) [8 _# l
而在技術研發策略方面，台灣業者初期雖可透過技術移轉，快速投入市場，但仍須持續投入研發與經費，以強化自己的核心能力；惟有具備核心能力，方能持續改善或強化產品的性能。此外，WLAN與UWB的技術具相關性，台灣晶片業者在WLAN領域上深耕多年，藉由以往在WLAN上累積的經驗，其實可降低投入UWB的技術門檻，此外，UWB未來也許可與WLAN結合，提供更新穎的應用。

, M+ s1 X! k! O' G! g6 W最後，在人才供給上，以往台灣所欠缺的RF人才，在產學研機構積極培育之下，未來數年應可解決;短期產品研發上所欠缺有經驗的RF人才，可藉由購併與IP授權解決此一問題。

jiming

工研院IEK-ITIS計畫  余瑞琁 分析師
發表日期：8/21/2007 http://www.itri.org.tw/
& ?8 a0 m2 x% k% `$ ?
UWB(Ultra-WideBand；超寬頻) 是一種具備低耗電與高速傳輸優勢的無線個人區域網路通訊技術，被視為未來在大量資料傳輸與影像多媒體傳輸的主流技術。由於其擁有得天獨厚的技術特性優勢，因此吸引了許多領導廠商的積極投入，甚至一度形成了WiMedia-MBOA與UWB Forum兩大陣營的對峙局面。此外各技術應用聯盟(如：USB-IF、1394TA、Bluetooth SIG等)，亦對UWB表達了高度興趣：繼USB與IEEE1394的無線版本相繼宣佈採用UWB技術為實體層標準後，2006年3月，Bluetooth SIG亦選定WiMedia-MBOA陣營的MB-OFDM UWB技術，作為新一代高速傳輸Bluetooth的技術基礎。在業者相度投入推廣下，UWB技術逐漸由實驗室走入消費市場，未來幾年市場可望大幅成長，成為無線網路的新一代寵兒。

UWB晶片業者依照其採用之技術，分為WiMedia-MBOA和UWB Forum兩大陣營，之前並屢次在IEEE的規格制定會議上激烈交鋒。不過由於UWB Forum採用直接序列展頻技術，受限於所佔的頻寬大小，在傳輸速度上有先天的限制；加上UWB Forum主導廠商Freescale逐漸淡出此市場的情況下，MBOA聲勢日益壯大；除已獲得USB IF採用為Certified Wireless USB規格技術外，Bluetooth SIG亦採用其作為新一代高速傳輸Bluetooth的技術基礎，加上有越來越多的廠商加入，在此正向循環之下，MBOA可說勝出，成為未來UWB的規格領導者。

除了產業規格領導者已告確立外，另一個影響UWB發展的關鍵因素便是頻段問題。由於各國情況不一，為了避免因各國開放頻段的差異，影響到產品開發與市場普及的速度，目前UWB產品的頻段大多為3-5GHz；至於5-10GHz的頻段，由於相對高頻，在設計難度增加可能拉低產品良率下，將造成成本增加。
6 u2 D9 }. F) w+ u9 E4 [  `
: l* A- k5 ], G( J在技術趨勢上，由於UWB採用的基頻頻寬為528MHz，因此須採用高速的ADC/ DAC，再加上高設計複雜度，以製程來看應以90nm以下較具性能效益，不過，以一套90nm的光罩動輒需二千萬左右成本來看，未來有意投入的業者除了需較具規模外，如何在設計之時就對有效降低後續投片試產與除錯的風險加以考量，亦即導入以製造為出發點的設計思維，將會是業者需要注意的地方。

, y# [/ N# V8 I% H) @3 b2 I' |另一個技術重點則是如何進一步降低功耗。以目前晶片組產品的耗電約在300mW，未來如要應用在可攜式產品上，勢必要進一步降低功耗至200mW或更低，方能提供更多的應用。至於如何降低功耗的思維，應從系統觀點來看，可將產品架構區分為各功能區塊，找出各個區塊的耗電性，方能針對耗電性最大的區塊進行改善。

jiming

奧地利電子藝術節（Ars Electronica　Festival）數位電子藝術作品齊聚一堂，今年特別有東方味，9月5日至9月11日期間於AFO Architekturforum　Oberosterreich展覽館展出「行動數位故宮-台灣館」，其中以工研院結合前瞻技術「超寬頻非接觸感測器」( Ultra Wide Band )與台灣故宮博物院典藏的文墨瑰寶的數位電子藝術作品「行氣」，讓參與者用呼吸寫中國書法受到矚目。
" C2 L$ K' g8 t. b- q* u- d
$ ^" g0 r  o& @# D1 o  C, [工研院「行氣」作品，透過尖端科技的運用，表現出華人文化中「氣」的不同層次與內涵。「氣」的觀念建構華人的宇宙觀、醫學，乃至於對人格品評、藝術成就的賞析。工研院應用UWB（超寬頻）科技，每0.1秒即時偵測參與者的呼吸，再將人體內在（呼吸）的變化，描摹故宮博物院典藏的宋代四大名帖「詩帖」、「花氣薰人」、「丹陽帖」及「寒食帖」書法名帖為視覺元素輔以數位音樂，及時映射出來。參與者可透過自己「氣」的豐富運行，與來自東方宋代大師作品有一個獨特的對話，並與原帖作比較，一窺創作者的精氣神。

  _/ g5 T8 h3 v9 c) ^0 M1 Q「行氣」不但在科技藝術界中，首創使用人體呼吸（頻率/振幅）與藝術互動；即便在UWB（超寬頻非接觸感測器）技術的應用上，也突破傳統，拓展UWB在國防與醫療以外的展新運用層面。此外，國際研究主流分析人類情緒數據時，多聚焦在心跳與情緒的關聯，而「行氣」的作品更讓研究者開始發展有關呼吸與情緒的研究與討論。

4 T; j0 x1 a' qUWB技術由工研院量測中心與俄羅斯莫斯科航太技術大學（MAI）共同合作並開發成功。UWB最大的創新點是不需接觸檢測者，只要在適當距離內（約1公尺），監測系統即可以低功率脈衝電波量測檢測者的生理訊息（包括呼吸與心跳次數）。因檢測者不需穿戴或黏貼量測裝置，所以過程中不會產生任何不便與不適感，對於嬰幼兒、銀髮族及遠距照護之病情診斷特別有幫助。另一方面，此系統可連續記錄資料，與傳統生理監測技術大不相同。此外，UWB採用無線量測，就連監測儀器本身均不需外接感測器，因此操作簡便、維修容易。未來將主要應用於遠距居家照顧，並可能成為未來醫療市場的高階產品代表。

jiming

[台灣新竹訊，2007年09月17日]
; A8 Y- h+ B( B( {1 f, Q+ U全球領導通訊網路、電腦週邊的IC供應商之一，瑞昱半導體於今天宣佈該公司將在今年的9月18日至20日於美國舊金山市舉行的「英特爾科技論壇」﹙Intel Developer Forum；IDF﹚中展出該公司高效能、低耗電的RTU7105超寬頻單晶片及無線USB集線器、裝置端晶片解決方案，以及RTL8111C PCIe界面超高速乙太網路控制單晶片 。
  
單晶片RTU7105提供完整的認證無線USB裝置端功能，包括各種無線USB傳輸類型和USB纜線與數據配對模式。RTU7105具有業界第一個可以同時支援Band Group 1 (3.168~4.752 GHz) 及 Band Group 3 (6.336~7.920 GHz) 的整合射頻電路。透過USB 2.0及SDIO 1.2介面，RTU7105可以作為裝置端轉接器(DWA)，或是內建於裝置端以提高資料傳輸速率。此外，創新的技術使有線的USB 2.0可輕易地擴展為具有有線及無線USB的功能。

大家所熟知獲得WiMedia 聯盟核可的瑞昱超寬頻實體層晶片RTU7010 也將在瑞昱攤位展示。在各種無線USB集線器、裝置端應用形式中，搭配瑞昱的 RTU7105和RTU7010可提供主要裝置及設備端的整體解決方案。
% _" l3 }7 a, D, i+ j3 ^
瑞昱超寬頻事業處資深副總顏仁鴻指出：「我們能提供給客戶快速地在市場上獲得FCC 和CWUSB認證的無線USB產品並保證其產品的兼容性和共用性。藉著我們已經獲得WiMedia聯盟核可的實體層晶片和全CMOS超寬頻單晶片，以及各項符合 FCC 的參考設計，我們可以幫助客戶加快他們在設計上的流程及速度。」

& _$ g# m& \" ]8 k結合了高效能、低耗電、高度整合性以及多種封裝與模組形式，瑞昱半導體提供了在超寬頻產品上令人注目的解決方案。
! H4 A1 ~4 {* O
1 A7 X! h/ G5 ~超低耗電的超高速乙太網路控制單晶片
除了展出一系列新開發完成的超寬頻產品外，瑞昱也將展出今年獲獎的超高速乙太網路控制單晶片。RTL8111C-GR 和 RTL8111CP-GR以 PCIe 乙太網路控制晶片組為基礎並具有符合IEEE 802.3 媒體控制層(Media Access Controller ；MAC) 的三倍速效能以及內建記憶體。RTL8111C(P) 以優秀的研發能力作後盾，一舉突破了在耗電性設計上的障礙，在發揮最大效能時總耗能低於800毫瓦，也比同類型的產品在總耗電量上足足節省百分之六十，對於行動及可攜式裝置而言，不啻提供了一個最佳的解決方案。
8 H# e- h3 x- z+ p( i0 z0 S; c. nRTL8111C在技術創新上呈現了：

世界首創內建高效能切換式穩壓器的PCIe超高速乙太網路控制單晶片
世界首創動態偵測網路纜線長度並依纜線長度動態調整電力消耗
運用DSM(Deep Slumber Mode)技術，在與網路纜線與RTL8111C(P)中斷接連時，降低電力的消耗低至80毫安以下
$ o; K9 U; Z& X8 y; g  w( LRTL8111C(P) PCIe超高速乙太網路控制單晶片提供了低耗電、低發熱量、但高整合性、高效能以及高適應性等特性，這在超高速乙太網路控制器上提供了一個極具競爭力的解決方案。