2025年十大科技變革

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吴碧娥╱北美智权报 编辑部

2024年迈入最后倒数阶段,市场研究及调查机构TrendForce针对2025年提出十大科技变革,包括AI笔电、人型机器人、立方卫星应用与电动车驱动电池,都将在明年有突破性的成长。

技术革新推动市场标配:AI笔电在2025年渗透率将达21.7%

随技术迅速发展,具有AI功能的笔记型电脑未来几年内将逐渐成为市场标配。预计2025年AI笔电的渗透率将达到21.7%,并在2029年攀升至接近 80%。而AI 笔电的增量也将成为Arm架构渗透率攀升的一项主因。相比传统的x86架构,Arm 具更高的能效和更强的可扩展性,随着终端推论的需求与日俱增,节能省电的议题将带动Arm架构笔电的市占率逐年增长,而Windows on Arm系统的普及,则会让更多消费者体验到这些高效能、低功耗的AI笔电。

TrendForce预期,即便目前AI应用仍依赖云端运算,未来具有突破性的边缘AI(Edge AI)将成为推动AI笔电普及的另一项重要助力。Edge AI将运算从云端移至本地,使笔电能更快、更有效率地处理语音指令和影像辨识等即时应用,强化用户体验。这种本地化处理也确保用户隐私,适合处理敏感数据,进一步增强消费者对AI笔电的信任感。随着AI技术越趋成熟,Edge AI 将为笔电的生产力创造智慧办公、自动化流程管理等更多可能性,以满足不同用户需求。

生成式AI引领革新:人形化与服务型机器人迎来全新升级

随着AI与机械动力技术日趋成熟,加上NVIDIA、Tesla等大厂积极布局,机器人议题2025年将持续受市场关注。就技术发展而言,软体平台着眼于机器学习训练与数位孪生模拟,整机型态则聚焦协作机器人、移动式机械手臂与人型机器人,以适应各式环境与人机协作互动。随美国、中国厂商积极投入,人型机器人2025年起将逐步实现量产,预估2024年至2027年全球人型机器人市场规模年复合成长率将达到154%、产值有望一举突破20亿美元。观察整体应用场域,工业型机器人仍以手臂捡货为主,服务型机器人借由生成式AI可支援多模态交流互动、检索资讯、摘要文本、拟定排程等场景,带出机动性高、陪伴性强、功能面广等效益,将成为明年机器人发展重心。

2025年AI伺服器出货成长将逾28%,HBM 12hi量产良率提升速度成焦点

受惠云端服务供应商(CSP)及品牌客群对建置AI基础设施需求,估计2024年全球AI伺服器(含搭载GPU、FPGA、ASIC等)出货成长可达42%。2025年在CSP及主权云等高需求下,AI伺服器出货年增率可望超过28%,占整体伺服器比例达15%。

NVIDIA最新产品会逐步转往12层HBM3e,NVIDIA B300、GB300采用HBM3e 12hi,明年HBM3e将成主流产品。SK hynix在12hi世代采用Advanced MR-MUF技术,在每层晶粒堆叠时添加中温的预接合(Pre-Bonding)制程,并改良模塑底部填充MUF材料(Mold Underfill,MUF),拉长制程时程以达成晶粒翘曲控制。

Samsung与Micron在12hi世代沿用TC-NCF堆叠架构,该技术的优势为易于控制晶粒翘曲,但须承受制程时间较长、累积应力较大、散热能力较差等劣势,在量产时的良率拉升速度面临较大不确定性。

由于12hi层数的采用预计自HBM3延伸至HBM3e、HBM4、HBM4e(2027-2029年),量产的时间跨度长,如何提升并稳固12hi制程的量产良率,明年将成为AI伺服器供应商的重中之重。

先进制程与AI推动下,半导体技术迎来革新与大幅成长

电晶体技术FinFET结构自3nm开始逐渐面临物理极限,半导体先进制程技术自此出现分歧。台积电及Intel延续FinFET结构,于2023年量产3nm产品;而Samsung尝试由3nm首先导入基于GAAFET (Gate all around Field Effect Transistors)的MBCFET架构(Multi-Bridge Channel Field-Effect Transistor),并于2022年正式量产,但至今未放量。

进入2025年后,台积电2nm正式转进奈米片电晶体架构 (Nanosheet Transistor Architecture)、Intel 18A则导入带式场效电晶体(RibbonFET),Samsung仍致力改善MBCFET架构的3nm制程,力拚2025年实现规模量产。三家大厂正式转进闸极全环电晶体(Gate-all-around,GAAFET)架构竞赛,期盼借由四面接触有效控制闸极,为客户带来更高效能、更低功耗且单位面积电晶体密度更高的晶片。

2025年资安聚焦:强化防御与威胁侦测成双刃剑

全球现行资安发展重点以云端物联网时代的软硬体为主,随各项技术持续精进,攻防两端复杂性较过往大幅上升,遂使厂商在IoT基础上,逐步转移重心至AI。以生成式AI(Gen AI)而言,其强化资安防御具有两大应用趋势,首先是支援操作人员透过自动翻译与汇整,使用自然语言便可搜寻与应对重大风险;其次是加速威胁侦测,引导使用者更快速寻找相关漏洞,并提出操作建议,减少侦测周期。

但另一方面,Gen AI同样为骇客攻击所用,诸如列举分析(Enumeration)、网路钓鱼(Phishing)等皆是能被强化的攻击手段。若进一步分析大语言模型(large language model,LLM)的创建风险,包括操作输入产生错误输出、训练阶段引入漏洞、缺乏完整的存取控制、过度的功能自治权等,都是2025年企业发展AI产品服务时须聚焦的资安挑战。

AMOLED进军中尺寸应用,推动笔电市场渗透率达3%

2024年苹果正式推出采用RGB三原色AMOLED面板的iPad Pro系列,揭示了RGB AMOLED面板的下一步将扩大至中尺寸产品应用。除了平板电脑,笔记型电脑采用AMOLED面板的趋势也在酝酿中。虽然苹果计划在2026至2027年间于Macbook系列导入AMOLED面板,但其早已开始推进面板厂扩大投资,将RGB AMOLED面板的产线配置从6代线扩大至8.6或8.7代线规模,以对应后续潜在需求。在趋势已然确立下,带动其他品牌提前布局,利用现有产线先开拓市场。以2025年的AMOLED笔电规模来看,预计有望突破600万台,市场渗透率预估将达3%。

AR眼镜再次成为市场关注焦点

2024年VR/MR头戴装置发展最关键的事件,就是Apple推出Vision Pro,成功将VR/MR装置从娱乐休闲用途导引至生产力工具的新定位,带动更多厂商尝试推出新品。而Vision Pro显示器采用新一代OLEDoS(OLEDonSilicon)技术,能提供高达3,000 PPI以上的解析度,一跃成为接下来高阶VR/MR近眼显示方案的首选。根据TrendForce预估,VR/MR装置出货规模将于2030年达到3,700万台。

另一方面,以辅助功能定位的AR眼镜,因AI技术于2024年再次成为市场关注焦点。Meta发表的Orion虽然非量产装置,但搭载LEDoS(LED on Silicon)显示器与SiC光波导,提供高达70度的视场角(FOV),不到100g的重量也奠定AR眼新的轻量化里程碑。除LEDoS外,当前可运用在AR眼镜的近眼显示技术包括OLEDoS、LCoS、LBS(Laser Beam Scanning)等,多元技术丰富AR显示的发展,将让硬体设计有更多可选择弹性。TrendForce预估,AR装置出货规模将于2030年达到2,550万台。

立方卫星小型化与低成本量产推动全球通讯与物联网革命

随着3GPP Release 17对卫星应用场景的指引,低轨道卫星星系内立方卫星数量呈现指数级增长,新创卫星厂商透过低成本生产小型立方卫星,以及大规模部署卫星星系,进而提供全球低延迟卫星通讯覆盖。

展望2025年,在卫星小型化的发展趋势下,中小型新创卫星营运商利用模组化卫星飞行器和商用现有卫星(Commercial-Off-The-Shelf, COTS)零组件,大规模启动用于太空研究的小型立方卫星生产作业,大幅减少生产成本。同时,这些新创卫星厂商部署立方卫星星系,针对空间态势感知(Space Situational Awareness,SSA)应用,进行太空碎片监控与清理作业。此外,卫星物联网应用场景也在快速发展,被用来监控远端区域物联网装置,例如农业用感测器。

2025年进入自动驾驶新纪元

自动驾驶是Edge AI的重要应用领域,随着Tesla推动的「端到端模型」(end-to-end model)热潮,各界正加速布局AI技术与算力,预期2025年是其他车厂量产「端到端模型」的开端,但主要会采用在解释性和调试性方面有优势的模组化端到端模型。端到端模型由数据驱动,高度仰赖多样化资料,生成式AI因其开放性和创造力,被用于产生多元及罕见情境协助训练模型,解决数据资料不均衡的问题。AI技术的进步也延伸到了商业领域,Level 4自驾等级的无人计程车(Robotaxi)随着法规环境的逐步完善,有望加快场景复制和商业化运营。然而,无论是电动化还是自动驾驶技术,地缘政治因素都会加剧在技术和商业拓展方面的挑战。

驱动电池与储能技术革新

近年电动车市场成长趋缓,特别是纯电动车(BEV)降速最为显著,预计2025年BEV成长率缩减至13%。里程焦虑向来是BEV发展的一大限制,电动车产业都在致力改善这一问题。电池技术方面,宁德时代推出4C充电倍率、10分钟充电可达600公里的磷酸铁锂电池,其预计在2025年进一步扩大市场投放。此外,半固态电池已在2024年量产,并预计于2025年加速装车,预期全固态电池则于2027年后量产。

在充电基础设施方面,2024年推出「兆瓦级」的充电设备,专为商用卡车及乘用车设计,将带动高功率充电技术的发展。这些新技术的引入,将在一定程度上缓解里程焦虑,并推动市场对高效充电和更长续航里程的需求。

同时,随着充电技术的迅速发展,各大车厂也在着力改进电动车整体性能和用户体验,以适应市场变化并保持竞争力。2024年,新增的智能网联技术和自动驾驶技术开始在电动车上广泛应用,使电动车不仅在能源效率上有了大幅提升,也在智慧化和安全性方面达到新高度。

骅讯电子总经理室特助

经济日报财经组记者

东森购物总经理室经营企划

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