2020科技大趋势：哪里些攸关台湾？

《MIT Technology Review》每年初都发会发表有可能改变工作或生活方式的年度十大科技，今年选的依次是unhackable internet、hyper-personalized medicine、digital money、anti-aging drugs、AI-discovered molecules、Satellite mega-constellations、quantum supremacy、tiny AI、differential privacy、climate change attribution。这些新科技有些在以前的文章介绍过。

台湾发展量子计算产业的策略

从事量子计算研发的人大概都会谦逊的说真实的应用是decades away。对于通用容误量子计算机(universal fault-tolerant quantum computer)，这也许是真实的陈述；但是许多量子启发(quantum-inspired)的应用早已先后出炉，半导体产业的年度盛事2019 IEDM亦将量子计算首次纳入独立议程。如果说通用容误量子计算机的商业化还早，量子计算产业化及应用的路途已悠然开展。

关键材料研发的新典范

我刚入半导体业界时，施敏教授的教科书《VLSI Technology》自然是必读的。元件物理我还学的来，但是对于半导体制程总是抱著那么一丁点的不以为然。譬如说制程温度为什么是375°C而不是350°C、制程时间为什么是35分钟而不是40分钟？这全叫「recipe」，精确的工程流程却叫食谱哪里！对我而言，recipe就是盐少许、葱一把的约略概念，全凭经验，数据就是从穿插在量产批次中的工程批(engineering lots)中分批再分批、多次、多样所采得的经验值，但是无由预测，也很难理解。

半导体在量子计算时代可以做什么？

IEDM 2019新增了量子计算的议程，这是继去年Semicon Taiwan有单独的量子计算独立议程之后的产业界动量升级。量子计算议程出现在产业界年度盛会标志著此领域已逐渐从基础科学研究慢慢走向工程发展，而且产业化的考虑已进入视野。

铁电元件的快速进展：储存级存储器与存储器中计算

去年底甫开完的国际电子元件会议 (2019 IEDM；International Electron Device Meeting)计有39个小组，除了第一小组是总会(plenary section)外，个别领域第一个小组是STT MRAM，STT MRAM已经是现在进行式了。另外还有几个小组的标题特别吸引我，分别是神经型态芯片(neuromorphic chips)、量子计算、第一原理计算(ab initio calculation)开发新材料等。许多是才刚变成为半导体产业新焦点的，譬如量子计算现在也变成一个单独的主题议程，去年的Semicon Taiwan也有量子计算的单独新议程。这些新议程的出现指向产业界的研发新动向。

为什么量子计算比较快？

量子力学是上世纪初的科学显学，许多优秀先贤前仆后继地投入这个领域，迄今已有百余年的历史。通常一种基础科学问世之后，过几十年的光景就有可能有机会进入商业应用阶段，那么为什么量子信息科技在如此之久以后才在最近浮上台面、成为议题？

人工智能芯片发展进程

人工智能(AI)芯片的研发在半导体业界，有变成全民运动的趋势，就连原先的用户也将触角伸进这领域，开始扩张到产品设计公司。

铁电存储器的新篇章

铁电存储器(Ferroelectric RAM；FeRAM)在半导体产业存在的时间可能比目前大部份从业人员的工作期间都要长。以前管理存储器销售时，听到有一家公司一个存储器元件可以卖到几百美元，心实艳羡之。后来知道公司是Ramtron，产品是FeRAM。贵的原因是产量少，但对于抗电磁幅射(radiation hard)的应用却不得不用。Ramtron于2015卖给Cypress，Infineon于今年6月计划收购Cypress，这家素以FeRAM见称的公司终于隐没在大公司的结构之中，但FeRAM的故事尚未完结。

异构集成时代的协同设计

异构集成时代的半导体经济价值创造源自于异构集成能以不同于芯片制程微缩的方式持续增进系统的性能，主要是靠封装的手段集成不同功能、不同制程的多个芯片，创造高性能的新应用，从而增加经济价值。然而这个领域的开拓不过几年光景，而手段与以前熟悉的制程微缩迥异，许多工具与方法都还亟待发展。其中面临的技术挑战之一为协同设计（co-design），这是异构集成路线图（Heterogeneous Integration Roadmap；HIR）2019版的主要章节之一。

如果老化是可以治疗的疾病呢？

如果仔细看许多电子业的趋势报告，或者电子公司的研究方向，医疗电子大概都会在名单上。与通信近的，就会靠向行动医疗，或至少是行动健康监测。至于与人工智能相关的更是不可胜数。