多元的应用,无限的商机
2007年iPhone出现以前,个人电脑是创造数据的主力,之后的智能手機将市场延伸到庶民百姓,而现在大家想像的是电动车与车联网可能带来的商机,这将会是第三臺的移動电脑。那么驱动第四臺移動电脑的关键应用从何而来?有人告诉我「卫星通信」会是10年、20年后的关键力量,那时6G无所不在,山巅水涯也不是障碍,无线基站不再是唯一的依赖,那么由半导体驱动的新商机,应用到高频、高功率的技术需求,无论是应用面或产业面,既是商机也是危机。此外,我们必须用「时程」的观念来因应产业的变迁,长期而言,氮化镓(GaN)必然影响卫星通信与手机的应用。未来5年内,GaN元件运用仍以基站与军事用途为主,中低轨道卫星应用则在5~10年内慢慢看到雏形。臺湾就算无法参与基本规格的订定,但这些未来商机,可能出现高度差异化的应用结构,臺商从晶圆制造、IC设计,到终端设备的生产制造都有尚待发掘的商机。从大趋势看,无论电动车、人工智能或轨道卫星等新兴领域,中国知道这是国家生存的命脉,必然会善用各种资源,不计成本地打通任督二脉。加上中国市场的多元结构,地方政府「尝鲜」的习性,都有助于新兴科技在中国落脚生根。以电动车为例,中国电动车之所以能在全球占有一半的比重,与中国领先推动电动车产业息息相关,而中国市场中,除与物联网产业连结的商机之外,又推演出城市用的低端电动车与长程、国际规格的电动车。各种价位区间,甚至连结到电动巴士的产业链,让全球仰赖中国供应链的同时,也有很多疑虑。新商机形成的模式可以出现在电动车,当然也会出现在轨道卫星、元宇宙、区块链、虚拟货币等各种新兴领域。特别是中国具有优势的维稳、监控、網安领域,中国在国家政策与战略指导之下领先全球,我也一点都不意外。对臺湾厂商而言,正面思考的人认为商机无所不在;负面思考的人,认为红色供应链崛起,就没有好日子过了。在美国高喊重新掌握供应链时,制衡中国的力量也给了臺厂转圜空间,商机与危机,存乎一心而已。
王志强
2023-01-12
从星链計劃看低轨道卫星商机(2)
Elon Musk的核心商业理念著重在:「垂直整合」(Vertical Integration)、降低营运成本、持续改良,将这套核心商业理念应用到太空事业,就不难理解为什么SpaceX会从开发液态火箭引擎起步。火箭发射发展太空事业的三大重点就是:LV、LV、LV – LV就是「火箭发射器」(Launch Vehicle;LV) 。没有「火箭发射器」(LV),设计再好的卫星都无法进入太空轨道;如果委托火箭发射营运商代为发射,卫星的总营运成本(Total Cost)就无法降低,难以具备市场竞争力。Musk看明白这一点,亚马逊(Amazon)創始人Jeff Bezos也明白这一点,所以Musk的SpaceX与Bezos的Blue Origin,都从开发自家使用的液态火箭引擎起步。在SpaceX与Blue Origin成功开发出火箭前,世界上的火箭多半是倾国家之力开发,例如中国的长征火箭(注一)、法国的亚利安(Ariane)火箭(注二)、以及俄国的联合号(Soyuz)火箭(注三)。火箭引擎Musk要创造出「价格负担得起」(affordable)的火箭,就必须降低成本 – 非必要的零组件不使用军规,尽可能采用现成的商规成品,再加上模塊化的軟件,可重复使用的硬件(即火箭回收),从而建立起一套「垂直整合」(Vertical Integration)的创新商业模式。SpaceX发展的第一枚火箭Falcon 1是两节的单引擎液态火箭,总共投资将近一亿美元;经历三次发射失败,SpaceX几乎破产,终于在第四次才发射成功。Falcon火箭的灵魂就是SpaceX自行开发的液态火箭引擎Merlin,使用的燃料是从煤油精炼出来的RP1喷射机燃油,氧化剂则是低温液态氧。Merlin 液态火箭引擎经不断地改良,现在已经进入第四代。为求增加火箭总体运载能力,SpaceX开发出「猎鹰九号」(Falcon 9)– 「9」代表Falcon 9的第一节推进火箭(Booster)有9具Merlin液态火箭引擎,第二节火箭仅使用Merlin单引擎;这十具火箭引擎由三组独立又互相监控的电脑系统控制,达到三重安全保障。Falcon 9 的起飞推力,大约等于12架波音787客机的推力总和。 SpaceX应用「垂直起降技术」(Vertical Take Off and Landing;VTOL),成为火箭VTOL回收的始祖,第一节火箭在海拔100公里左右脱离,它会自动返航降落在指定的陆地定点、或是外海的无人平臺上;第二节火箭回收不符合经济效益,因为第二节火箭的分离速度约为第一节火箭的4倍,而且离开发射点已经很遥远。按照据Musk的说法,Falcon 9 的大部分组件可重复使用100次,目前火箭回收已超过十数次,这种纪录在十多年前是难以想像的。火箭与卫星第一代(v1 、v1.5)Starlink卫星的重量约为250公斤,每颗卫星造价25万美元,由SpaceX「猎鹰9号」自行发射、分批次运送到440公里高度的低轨道上,连同发射费用每颗衞星总成本约60万美元。第二代Starlink卫星在2022年中就已经出现,卫星本体长度为7米,重量1,250公斤为第一代的5倍重。第二代的设计规格考虑到SpaceX新的发射系统「星舰号」(Starship)直径为9米,长度7米的衞星刚好可以躺平、叠放在舱内的衞星发射架上,Starship前端有一窗口,可以把卫星像提款卡一样、一片一片的推入轨道(参见下图)。 Starlink卫星发射超过3,000颗(计划发射42,000颗),卫星设计就已经从第一代进入第二代,重量从250公斤增加5倍,发射系统从Falcon 9改为Starship(为登陆火星设计)– 这一切举措都非常符合Musk「持续改良」的核心商业理念。福卫五号臺湾的「福衞五号卫星」在2017年8月25日就是搭乘Falcon 9火箭,从美国加州范登堡空军基地升空,进入720公里高度的「太阳同步轨道」(Sun Synchronous Orbit),相较于「地球同步轨道」(GSO)的高度约为36,000 公里。 臺湾国家太空中心(NSPO)利用「福衞五号卫星」为发展平臺(注四),与国内产业界及研究单位合作发展遥测卫星关键元件,包括指令与數據管理单元(CDMU)、电力控制与分配单元(PCDU)、飞行軟件(Flight Software)、遥测酬载电子单元(RSI EU)、CMOS型聚焦面组合(CMOS Type FPA)等五项。下一篇会继续介绍「星链計劃」(Starlink)现况(注五),包括2022年推出的第二代Starlink卫星及所衍生的商机。注一:长征系列运载火箭(维基百科) 注二:亚利安火箭(维基百科)注三:联合系列运载火箭(维基百科)注四:福尔摩沙卫星五号注五:「星链計劃」(Starlink)现况
新闻方针,谁说了算?
媒体如何订定新闻方针,有争议的新闻到底谁说了算?传统的新闻教育告诉记者要有正义感,要充分发挥监督社会的第四权,至于报社管理团队如何订定编辑与新闻方针,似乎不曾听过,甚至感受到经营管理阶层可能更在意「政治风向」与「網絡流量」。在具争议的新闻方针下,加上網絡平臺、自媒体的干扰,生存已经是媒体老板在新闻取材与编辑方针背后说不出口的难题。类似电子时报这种产经媒体,只要坚持专业,就可以在政治风向上可以相对容易因应。至于網絡流量,由于电子时报属于封闭、收费型网站,網絡流量固然重要,但不必哗众取宠,有时流量不高的专业新闻,反倒在數據库查询时有更高的价值。例如,低轨道卫星、车用半导体的技术规格与市场趋势分析,对现在多数的读者而言价值不高,但对于企划、管理人员掌握未来趋势,却可能是重点工作。除此之外,针对国内外大企业,我们有无喜恶,或者应该给记者一个适当的指引。年底之前,我召集了报社内的记者,重申电子时报的新闻方针,也对新闻取材的优先顺位有一定的承诺。不涉入股市,是电子时报最重要的新闻方针之一,我认为股市新闻容易有争议,加上股市新闻多数只有一天,甚至因为網絡而寿命更短。电子时报以數據库取胜,股市新闻非我们所长,与其可有可无,不如专注自己擅长的领域,这也是电子时报拥有庞大研究团队的源头。有了严谨判读的数据支撑,新闻的速度与深度在电子时报深化交融,成为这几年快速成长,并与其他媒体不同之处。展望2023年,我们还会持续投资,并且深信分散型生产体系,以及电动车、物联网都将给产业带来新的面貌,专业信息的需求,不会在景气走跌时就停滞不动。针对三星电子(Samsung Electronics)是友,还是敌?我们是专业媒体,公平对待是原则;吵得不可开交的半导体「去臺化」,我以专业的角度说这是假议题,相信半导体业界会在地缘政治的多重考量下做出适当回应,我们是提供數據的「刑警」,不是判定是非的「法官」。至于富士康的「MIH」,祝福富士康善用臺湾的生产优势,取得更好的制高点,富士康在全世界的成功,将会是臺湾其他制造厂的参考范例。臺湾ICT产业的新布局、战略能否产生实效,有很多的變量,我们不断地追踪、提供差异化的數據,善尽新媒体的职责。专业的新闻细节,记者说了算,因为他们在第一线,必须尊重记者的判断。但经营原则应由经营团队负责,我们公平对待每一家公司、正面思考产业的价值,不打空包弹,不无病呻吟,不会光写赞美企业的故事,不滥发奖牌,不做难以量化分析的调查。现在很多专访除了受访者自嗨之外,已经没人相信了,这是媒体的黑暗时代,我们也不该在土石流上,倒进更多的垃圾!
专访公关教母丁菱娟
《勇叙时光》节目我邀好友丁菱娟,分享她的人生经验。丁菱娟把自己的人生分成三个阶段。第一个阶段发掘自己独特的优势,第二个阶段创业,现在进入第三个人生,她想做什么呢?1980年代中期,臺湾电脑业刚刚起飞时,丁菱娟投入宏碁门下,从产品展示、行销企划样样都做,学会在科技业生存的基本技巧,也感恩上市的宏碁给了她第一桶金。之后加入精英电脑,做的也是企划工作。1992年时,拿著仅有的积蓄去念书,不为别的,就为了圆一个梦。返臺之后,决定以自己的专长创业。她是臺湾第一家科技公关顾问公司的創始人,她知道跨国公司的需求,而传统的公关公司对于科技业的理解不足,这是她的机会,也符合她的专长。之后,奥美公关基于扩张臺湾科技领域市场影响力,购并丁菱娟创办的「二十一世纪公关顾问公司」,改名「世纪奥美公关顾问公司」,她在担任几年董事长后功成身退。已经拥有丰富人脉与经验的丁菱娟,选择AAMA等公益服务事业之外,又创办了「影响力品牌学院」,专门针对臺湾的中小企业传递公关专业知识,并分享创业心得。录影之前,我传了个短讯给他,我说我们两人有30年的交情,如果唇枪舌战,容易针锋相对,不如正面思考,谈谈对方的优点。我说,「气度」、「美丽」、「装笨」是丁菱娟的三个优点。好友们都叫丁菱娟是「丁丁」,丁丁从不与人计较,是朋友圈子里的开心果,怎么嘲弄她都可以,只要在最后说:「妳是全世界最美丽的女人」,她就会尽释前嫌,不会记仇。好人缘是公关事业最重要的成功关键因素,她做到了,而且是在大家都没注意的时候,成为第一家横跨科技与公关领域的成功创业家。事后观察,丁菱娟「装笨」的本事,也是她成功的关键之一。犀利,聪明外露容易招嫉,这是公关事业的大忌。对于未来,我们都明白,时代的幸运儿就像中了乐透的人一样,面对社会要正面思考,商机来自多变的时代与技术背景,每一次都是挑战,但每一次变革也都是机会。年轻人不用自怨自艾,时代不同,机会也不同,各自善用自己的专长,自然可以找到生存的空间。
《AI時代与我们的未来》读后感(2)
人类透过理性的辩证,建构一个相互约束的国际秩序与公平交易法则来避免低层次的斗殴,甚至战争,但这个功效时好时坏。知识、信息要有用,总是要在文化与历史的框架中取得论证过的理解。數字世界的人们缺乏耐心,智能的价值来自认同,而不是内省。理性是最重要的元素,过去历史、语文、距离都会限制我们的想像空间,但现在有了網絡与人工智能,人与智能之间的距离正在缩短,我们必须对未来世界抱持乐观的态度。图灵之后专业用途的人工智能在学习人类经验的过程中更有效。例如,将人工智能用在自驾车、智能工厂的机器手臂或者无人机上,成为无人机的副驾驶或正驾驶,在高速公路并不复杂的车况中,替我们CEO途驾驶的工作,可能比人类更安全。然而人文素养越高的人,对文化的敏感度越高,因此自动翻译的经验,可能是美好的效率与文化交流,但也可能是模仿政府、刻意导引风向的网军,真假虚实之间出现很多争议。民主国家可能要面对极权国家集合全国之力发展监控系统、国防战力的威胁。至此,我们不得不重新定义人类与人工智能之间的关系。人工智能到底是伙伴,还是可以全权处理、判断、分配资源的代理人?人类要的是效率,还是自己的尊严?从工业时代以后,「效率」一直是我们生活上的诱惑,甚至是难以避免的诱惑,人的「尊严」则生存在隐讳幽暗的角落。直到近代我们才有福利保险的观念,借以保障弱势,建构人类社会最恰当的互动关系。但这些关系显然因为人工智能必须面对新的挑战,从个人的体验,大到国家安全、竞争力的对比,我们确实面对一个从文艺复兴以来,一次新的启蒙运动。好的作者总是可以启迪心灵,改善思考的方法,而不是巨细靡遗的告诉你每件事的细节,又缺乏说服力的论述。理解人工智能与每平方毫米有几个晶體管一样的困难,但我们却必须找到解读这些尖端科技的奥妙之处,并提出对未来发展趋势的看法。中国的半导体能否弯道超车呢,也许能与美国竞争的人工智能是解决方案,那么臺湾的人工智能发展模式,是要专注「专业领域」的人工智能,还是「通用型人工智能」。从传统的观念来看,「通用」好像比较没用,要追逐特定领域专家的能力,其实在人工智能的应用上反倒比较容易,「通用」的困难在于过去学习经验有限。其次,如何发展出便宜有效的运算能力,也是另一瓶颈,如果十年之内,数据运算用掉我们20%的能源电力时,在能源有限、温室效应的压力下,我们将会面对很大的困难。防守型 vs. 攻击型人工智能无所不在,也跳脱传统的框架,我完全赞同臺湾应该有个數字发展部,但这属于「防守型」的系统,与经济部外向发展「攻击型」的产业结构截然不同。当人工智能出现军民两用时,越先进的數字社会,就可能出现更多的漏洞,管理这些漏洞的人需要有更宏观的眼界,在制订管理规范时不会有太大的失误。至于「攻击型」的科技产业发展目标,更是臺湾生存与差异化的命脉,看起来很笨,但实际上却无可替代。
Motorola的诞生与发展(上)
Motorola創始人Paul Vincent Galvin(1895~1959)出生于美国伊利諾伊州的一个小镇,父亲是爱尔兰籍调酒师。由于家境贫困,Galvin并未完成大学教育。不过,Galvin是天生企业家,最先将收音机整合 于汽车。1928年Galvin与兄弟Joseph于芝加哥成立Galvin Manufacturing Corporation,第一项产品是收音机的交流电转接盒(Battery Eliminator)。1930年公司改名为Motorola。这个字是由 「Motor」(汽车)及「Victrola」(彼时最有名黑胶唱片机的品牌名称)2个字组合而 成。当时Galvin正在生产汽车用收音机,因此想到借用「Victrola」这个品牌名称。Galvin第一任太太丽丽莲(Lillian Guinan)是Galvin的高中甜心,小俩口于第一次世界大战后结婚。1942年,丽丽莲不幸在家中被谋杀,警察一直无法找到凶手,成为悬案。1945年,Galvin数次邂逅年轻的薇吉妮亚(Virginia Galvin Piper)后,闪电结婚。1955年,Motorola将公司企业识别改成很时尚风格的「M」,由2个三角尖拱成M,代表一波波接续的领导风格。Galvin于1959年去世,而Motorola的业务持续蒸蒸日上。1960年,Motorola推出全世界第一部19吋大屏幕电视机。1974年再推出全世界第一支彩色电视映像管,同年Motorola将电视事业卖给Panasonic。Motorola于1991年在德国展示第一支GSM 手机;1995年推出第一套双向呼叫系统(Two-way Pager )。2000年Motorola发展出第一支GPRS手机,并且和思科( Cisco)合作贩售第一套 GPRS移動網絡系统给英国 BT Cellnet 。Motorola在无线通讯领域颇有一席之地,但在电信等级的交换机,则较无作为。2014年1月,Motorola Mobility被并入中国联想集团。虽然Motorola在手机市场已不如往日雄风,读者们若上网查找,仍可看到相关产品。尤其是Motorola最早发明的双向对讲机「Walkie-Talkie」,仍然是防灾应急必备,有通用对频对讲机、军工对讲器、儿童户外小机、迷你饭店工地万能手台、避难对讲机等,让我回忆起当年摩托罗拉的全盛时期。
《AI時代与我们的未来》读后感(1)
人类尝试以电脑取代人脑已经有一段时间了,但直到最近几年,在網絡平臺的支撑下,大数据、机器学习、专用/泛用人工智能(AI)概念趋于成熟,AI不再遥不可及,甚至是很多国家战略型的发展計劃。但成功的人工智能新创案例,多数来自美中两国,对于臺湾这样的国家及使用者观念下,如何正确地认识AI,反倒成为一个新的课题。如果把人工智能当成查找數據的工具,那就太偏颇、狭隘了,《AI時代与我们的未来》这本书,从神学、文艺复兴、现代科学一脉相承积累的哲学思考能力做出最恰当的解释,并引领我们面对未来的世界。从神学到文艺复兴走向AI之路在一神教的教义之下,大家都认为世界万物都是神的旨意,我们对于世界的理解不该脱离神的教诲。但经过文艺复兴的阶段,大航海时代开拓了欧洲人的视野,知道东方的中国、拉丁美洲各自存在不同的宗教、价值观。过去以神学为核心的思考体系受到挑战,但那也只是历史上人类进化、演化的过程而已。新教徒从科学的论证鼓励独立思考,但世间万物仍然受到本身条件的限制,例如检测设备在不同的温度、精确度底下,仍会有偏离或使用者本身知识的极限,让我们在追求真理时,仍会面临很大的局限。这本书告诉我们,人工智能经过学习之后,可以跳脱时间、历史经验,提供最好的验证,这也让我想到元宇宙等更多相关技术的进化,将带给人类的冲击。在伯拉图的《理想国》中,将知识视为核心,但也把人类当成关在山洞里的囚犯,看到一点点岩璧上投射出的阳光,以为那就是真理。人类不了解的,都是神的领域,先认识上帝,再认识世界,人类必须透过神才能理解世界。但在中古时期,人们透过神职人员才能解读神的旨意,违背神职人员就是违背神,甚至会遭遇被惩罚或迫害的下场。但印刷术的发明改变了这件事,神的旨意不再需要经过神职人员,很多人在自己专精的领域都具备挑战神职人员的能力。从此独立思考、专业知识变成很多人追求的目标,而透过诗歌、美术、建筑等不同的媒介,表达自己的哲学观点成为显学,人文主义成为这个时代新的指导原则。培养社会大众的阅读、学习的精神,都是这个时代背景的产物,地理、生物的探索,也成为许多人追求的目标。这个阶段,人类在科学、数学等很多领域都有惊人的发现,但也面对「哲学」思考能力的极限,所有的灵魂面对问题要有識別、思考的能力,一个想法连结下一个想法,相互印证才能找到接近真理的事实,这就是学习。真相不是来自物质的堆积,而是心灵的感知,理性最艰难的任务就是认识自我。我们无法精确地掌握每件事的真伪,也难以在变动性的环境中掌握最佳时机。在最短的时间,繁多的信息中,找出思考的脉络与捷径,而这可能是人工智能最大的价值。透过人工智能取得最大的感知能力,新的时代、新的工具上场了,我们不可对人工智能一无所知!
王志强
2023-01-06
从星链计划看低轨道卫星商机(1)
王志强博士谈低轨道卫星商机前,必须先了解Elon Musk是如何起家,他的商业模式以及星链計劃(Starlink)版图全貌为何。Elon Musk起家Musk从电子商务支付系统PayPal赚得创业第一桶金,再以eBay在2002年以15亿美元买下PayPal的资金,设立SpaceX以及其他几家新创公司,其中包括生产电动车的Tesla。Tesla能够成功打开电动汽车市场,供应高达75%零件(注一)的臺湾厂商居功厥伟,例如马达动力系统(富田电机、和大、中钢)、车电系统(和硕、臺积电、亚光、同欣电)等。商业模式Musk的太空事业版图是,提供衞星发射服务开始,SpaceX的核心商业理念在于:实现「垂直整合」(Vertical Integration),提供一条龙服务,降低营运成本,并持续改良演变 。SpaceX从开发「猎鹰九号」(Falcon 9)液态火箭引擎(注二)起步,逐步进入通信卫星产业星链計劃(注三)。 亚马逊(Amazon)創始人Jeff Bezos的Blue Origin所推出Kuiper衞星計劃(注四),与SpaceX的星链計劃(Starlink)的商业模式如出一辙。星链計劃在星链計劃(Starlink)进入卫星通信市场前,HughesNet 和Viasat是两家比较著名的全球「宽带衞星網絡」(Broadband Satellite Network)营运商 – HughesNet有20多颗卫星,Viasat也有6颗卫星,上述两家公司的卫星全都分布在「地球同步轨道」(Geosynchronous Orbit;GEO)。一般GEO通信衞星都放置在飞行高度达36,000公里的GEO轨道上,好处是涵盖面积广,坏处则是信号传输距离远,会造成显著的「信号延迟」(latency);平均延迟时间约为100至300「毫秒」(ms)。一般来说,视讯串流(video streaming)与电子游戏是无法接受100~300「毫秒」(ms)的信号延迟。造成通信信号延迟的原因不只一种,本文所提到的延迟主要是因为距离所造成的「信号传播」(propagation)延迟。一般而言,手机的cellular信号延迟小于5毫秒,而衞星通讯信号延迟往往超过100毫秒,主要是因为地球同步卫星离地面太远、而且帶寬较小。并不是世界上每个角落都设有基站,所以在偏远地区,以及一些第三世界国家没有「网格網絡」(cellular)的基础建设,最便捷的通讯设备还是得靠衞星通讯。低轨道卫星通信Musk看准了这个商机,计划逐步在「地球低轨道」(Low Earth Orbit;LEO)发射4.2万颗小衞星,布建出一个低轨道通信卫星网(参见上图)。低轨道通信卫星网共分为三层:底层在340公里、中层为550公里、上层在1,110公里左右,目的就是要将信号延迟数字降低到25毫秒以下。在Starlink加入卫星通信战局前,全球发射的轨道衞星总数累计为12,480颗,目前大约只有4,900颗还在运作。Starlink目前已经发射超过3,000颗卫星到低轨道,Starlink能够快速布置低轨道卫星,就是靠SpaceX的火箭发射能力 。「猎鹰九号」(Falcon 9)火箭一次能运载60颗250公斤的小衞星到低轨道;Falcon Heavy甚至可以一次运送245颗卫星;而SpaceX的衞星制造工厂每个月可生产约120颗卫星。Starlink Internet目前的服务地区,局限于美国高纬度地区及加拿大、英国、丹麦、比利时、法国、德国、荷兰、澳大利亞及新西蘭等地,估计到2023年底才能完整覆盖全球各国。在俄乌战争中,Musk对乌克兰无偿提供Starlink卫星通信服务,不得不承认他不仅是经营长才、科技天才,更是位市场行销高手。星链計劃难道只是瞄准没有「网格網絡」(cellular)基础建设的偏远地区与第三世界国家?当然不是,所以臺湾厂商需要洞悉星链計劃的商业版图全貌。下一篇会继续为读者介绍SapceX火箭发射器、Starlink卫星本体、用户端天线与相控阵列天线的演变及所衍生的商机。附注一:电动车产业卡位战 特斯拉75%零件MIT (Yahoo 新闻) 附注二:漫谈太空旅行(四)附注三:马斯克的「星链計劃」(Starlink)附注四:不让马斯克专美于前!亚马逊旗下Kuiper计划明年发射首批低轨卫星,剑指SpaceX「星链計劃」 作者王志强博士曾任美国麦道太空系统公司(MDSSC)空气动力学专家,1992年加入臺翔航太(TAC)协助民航机产业发展;曾历任安达信 企业战略经理,中国和光集团战略长、富士康董事长特别助理、友达营销高端主管、林肯电气合资公司广泰执行副总、美世顾问臺湾区总经理、上海佳格营运长等。
半导体产业在汽车业的机遇与挑战(二)
半导体产业要因应汽车产业趋势和现象所必要的变革,可从过去半导体产业的历史中取经。车用半导体有一小部分需要用到高端制程,譬如L4、L5的自驾芯片,其中具备的机器学习功能,所用的制程自然与GPU类似,需要最先进的制程;其余大部分的芯片则以较成熟制程对付即可。但这不表示这些芯片非属高科技产品-高科技产业需要持续的投入资金研发,不断创造新的经济价值。譬如功率元件(power device)虽然毋需精细制程,但是其元件的材料和结构仍然还在持续研发当中,以求提升耐压、高频、可靠性等性能。现在高压功率元件使用的是宽频隙(Wide Band Gap;WBG)半导体如碳化矽(SiC)、氮化镓(GaN),但是超宽带隙(Ultra Wide Band Gap;UWBG)半导体如钻石(diamond)、氧化镓(Ga2O3)、氮化铝镓(AlGaN)、氮化铝(AlN)等新材料,与使用这些材料设计的高压功率元件研发已然上路,所以车用半导体零件的高科技特性仍然稳固,这一点对如何因应产业环境变化的策略制定是很重要的基础因素。这2类汽车半导体对于汽车厂的需求与现象,也应该各自有策略性的回应。对于需要先进制程的芯片,代工模式仍然有明显的优势:集世界各式逻辑芯片需求之力,取得研发的规模经济;相较之下,汽车厂的内部垂直整合半导体制造模式难以施行,因为存在利益冲突。即使客户大如华为、Tesla,从来也只想自行设计,而非自行制造高端芯片。所以对于先进制程芯片,半导体产业所欠缺的只是区域供应链—Tesla计划在臺积电美国厂用先进制程生产高端自驾芯片,其中当然有源于疫情期间武汉汽车零件供应断链事件,以及半导体产能不足问题取得教训的考量。是故,这类车用半导体所需要的改变只是生产设施接近客户,并且有分散来源及产能调配能力。这是目前半导体业乃至于电子业正在发生的事。其他类的半导体汽车零件就比较麻烦,如功率元件、MCU、傳感器、通讯元件等。这类半导体零件,有个行之已久的半导体策略,因应区域供应链以及汽车产业内垂直整合的趋势与现象:制订产品统一规格、建立公用的测试验证平臺。一旦产品有统一规格,产品的设计者与应用者无须另行繁复的沟通;而有公用的测试验证平臺,产品也无须针对个别汽车厂,另外进行逐个内部冗长的验证程序。半导体中最大的次产业DRAM就是受惠于此发展策略。所有公司生产的DRAM的所有规格是一样的,并且可以互换使用,所以DRAM也被戏称为「大宗商品」。DRAM公司之间用以差别化彼此产品者,只有产品的推出时间、价格与可靠性等几个因素。因为有这统一规格的因素,市场形成完全竞争,产品价格大幅下降,在使用者端—在过去是电脑厂商,而后又加入手机厂商—倾向于大量使用以提高系统效能,此又进一步促成扩大DRAM市场,DRAM遂成半导体的最大次市场,相关制造业者也有能力累积足够资金,成为2000年以前整个半导体产业制程技术的推手,持续半导体为高科技产业的属性。此外,其主要的应用,如产业电脑和手机也得以快速发展,这是一个半导体产业与系统产业双赢的策略。将此策略施用于汽车半导体零件,很可能也会有类似的效应。事实上半导体的行业组织国际半导体产业协会(SEMI)正在先推动功率半导体的统一规格—因为电动车的量产会先行发生,期待此一措施可同时促进半导体产业及汽车产业的发展。笔者看到半导体之于汽车产业的图像,乃以下景况:半导体产业将分散制造厂址,满足区域供应的需求,这已经是现在进行式;但是仍会保持集中研发,以加大研发的规模经济,维持半导体产业的高科技属性,这是现在完成式也是未来式。在产品面上,汽车厂会保有自驾芯片的设计。这是汽车厂的核心竞争能力,无可让予。其他的零件则会逐渐建立统一规格、公用测试验证平臺,这会提供汽车厂多元的、便宜的零件供应来源,而半导体产业也同时受益于市场扩大、交易成本降低以及规模经济的形成。至于汽车产业内垂直整合半导体制造的企图,这是过去已验证过的艰难道路,他们有我的祝福。
半导体产业在汽车业的机遇与挑战(一)
在地缘政治的影响以及疫情造成的断链之后,往昔的全球贸易正在重整供应链,可能的方向之一是区域供应链。对于臺湾经济倚赖甚重的半导体而言,区域供应链也可能带来结构性的变动,也需要一些对策来因应这些变革,本文想探讨的主题。与半导体较紧密相关的产业分别是信息产业、汽车产业以及通讯产业。此3个产业也是现在与未来半导体产业的主要应用市场。车子卖出后 才是长期服务的开始臺湾对汽车产业特别寄以厚望。一方面是汽车半导体零件市场目前的成长率较其他产业要高,预计到2030年,半导体有望占汽车制造成本50%;另一方面,由于臺湾的半导体优势以及汽车产业中过去的「引擎障碍」消失,臺湾有可能一圆当年在工业化过程所错失的梦。汽车产业远较消费性电子产品复杂。制造、销售完才是长期服务的开始。汽车的平均使用年限在美国平均近12年,如果计入统计的长尾,维修零件的备料要求可能长达20年。法律、基础建设、召回等市场环境及风险影响营运的重大因素,也非汽车厂能单独掌握的,这些都需要长期的部署。毋怪丰田在面对这么许多的电动车、自驾车的后起之秀时,仍然气定神闲—这些部署都需要区域性而且是长期的努力。臺湾有半导体产业的基础,固然有利于切入电动车乃至自驾车产业,但是要从中获利并非必然结果。区域化供应链会让从零件生产制造一路到维修的产品,需要有强而有力的当地因素,特别汽车产业具有前述的因素,臺湾要以自有的品牌建立全产业链的区域化服务,近乎平地起高楼。如果只做半导体零件呢?毕竟这部分市场有机会占汽车制造成本的50%,在更长远的未来,更有可能攀升至70%。即使现在无法做品牌、整车的全流程服务,单只是半导体零件本身就是一个极其庞大的市场,可能大过电脑和手机的总和。但是在目前的状况是,部分车用半导体零件需要定制化,而其产品验证是一个极漫长的过程,保证供应期又远超过一般晶圆厂平常愿意承担的期限。车用半导体垂直分工 已是现在式从汽车厂的观点,如果产品主要的经济价值绝大部分由其他产业创造,则汽车厂有沦为装配厂的危机。另外,汽车厂在此次疫情也吃足传统汽车零件以及半导体零件供应短缺的苦头,所以汽车厂也开始考虑垂直整合进半导体设计、制造,特别是从电动车起就会开始使用的功率元件,譬如博世(Bosch)和比亚迪,目前都已拥有自己的晶圆厂设计、制造功率元件。这是个新的现象。这个考虑早在手机年代就开始浮现,像华为建立海思,掌握手机最主要加值的部分。Tesla以及通用汽车(GM)旗下的通用自动化巡航(Cruise)也开始自己设计L4、L5 高端的自驾(Advanced Driver Assistant Systems;ADAS)芯片,动机也是类似的,只是其企图到目前只止于芯片线路设计。设计公司、晶圆厂附属于汽车厂内部在芯片设计,在产品验证上拥有内部沟通的优势,可以大幅缩短时程。另外,近乎稳固的供给与需求对应关系也在发展早期容易生存。缺点是设计公司、晶圆厂不太容易有外部客户,可能存在的利益冲突难以避免。回顾半导体发展的历史,很多的系统公司都曾经历系统设计制造和半导体零件设计制造垂直整合的阶段,最早移转半导体技术给臺湾的RCA(Radio Corporation of America)就是一个典型的例子。但是这些垂直整合的晶圆厂最后多以消散告终。主要原因之一就是前述的利益冲突使得其经营的规模经济无法成长,回过头来这也限制营业利润与可使用的研发资金,在需要持续投入资金做研发的高科技产业无异自绝前路。汽车产业电动化及自驾化,为半导体产业开创快速成长的新市场,但是区域供应链及汽车厂与晶圆设计、制造垂直整合的趋势与现象也对半导体产业构成挑战,策略性的因应这两个挑战将无可回避。
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