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科技島鏈：中美日韓台共構的產業新局

為了解決聯電8奈米的問題，作者黃欽勇 這樣論述：

　　二戰之後的美國以摩爾定律驅動的資通訊產業引領全球。在萬物聯網時代，網路節點越多價值越高的時代，美國依舊引領風騷。全球前30大科技公司，七成來自美國，這些富可敵國的網路巨擘或科技大廠，撼動全球經濟，也深度滲透我們的日常生活。 　　日本在1970與1980年代一度窺探全球領先地位，直到今天，他們仍不願輕易屈服於幾乎掩沒日本的數位新浪潮。韓國則從1983年開始發展半導體產業，三星李健熙在1993年啟動的「新經營」時代，更讓三星一躍成為全球頂級企業。台灣從1970年代中期嘗試發展半導體為主的新科技，在1990年代成為全球個人電腦與半導體供應鏈中不可或缺的一環。 　　以日韓台

為代表的東亞銳鋒，銳不可檔，但這些能量都不如中國大陸在1978年宣示改革開放後帶來的影響巨大。在溫潤土壤中成長茁壯的新中國，40年後已經看到美國的車尾燈，甚至表態挑戰美國的世界霸權。 　　本書從資訊電子業的角度觀察，美國、中國、日本，加上韓國、台灣，正共構出一個前所未有的新世界。美國是第一世界，中國已獨立為第二世界，而日韓台成為擁有尖端科技(Cutting Edge Technologies)的第三世界。一旁還有虎視眈眈的印度、越南，當然也還有很多至今尚未理解網路時代競爭模式的新興國家，屬於一旁觀戰的第四世界。 　　從地緣政治的角度而言，日韓台是亞洲邊緣(Asian Edge)的島鏈，從科

技業特別是半導體製造能力而言，他們是具有前沿科技的大國。當美國網路巨擘開始回神將各種軟體內化在半導體時，日韓台在的角色就愈趨重要，也成為美中兩國對立過程中的關鍵籌碼。 本書特色 　　這是一本來自亞洲觀點的新書，也是亞洲人對於科技產業不同於西方世界的觀察。 　　台灣位於第一島鏈前沿 ，既是科技供應鏈要角  ，也是地緣政治脆弱邊緣。 　　產業趨勢資深分析師黃欽勇透過數據與觀察 ，帶您掌握物聯網時代的大改變。 　　位於第一島鏈的台灣、韓國與日本，如何在中美對抗的過程中繼續在全球供應鏈、市場中扮演關鍵性的角色。  

聯電8奈米進入發燒排行的影片

以時序錯誤導向電軌調變技術實現之細緻化電壓調節及其於能耗可調數位系統之應用

為了解決聯電8奈米的問題，作者陳威仁 這樣論述：

電壓調節技術(voltage scaling)在提高數位系統的能源效益方面具有相當大的潛力。然而，其節能效益在極大程度上受制於系統中穩壓電路之性能。本論文旨在提出一種可打破此限制的基於時序錯誤導向之電源軌調變技術，並以此技術實現細緻化的電壓調節。所提出之技術只需要少數電壓檔位，即可利用電源軌抖動(supply rail voltage dithering)的方式來近似出細緻化電壓調節的效果。因此，所提出之方法可以顯著降低晶片內穩壓電路的設計開銷。由於數位式低壓降線性穩壓器(digital low-dropout regulator, DLDO)具有無縫整合：（一）穩定輸出電壓、（二）電源軌抖

動、以及（三）電源閘控(power gating)等技術之特性，因此本論文利用DLDO來實現所提出之電源軌調變技術。為了精確與快速地實現適用於不同應用場景之DLDO電路，本論文也提出一種具有快速週轉時間的DLDO設計方法，並實際以一高性能DLDO設計為例驗證其效益。實驗結果指出，使用了聯電110奈米製程所製造的DLDO測試晶片展現出3毫伏特的超低漣波、67奈秒的輕載至重載暫態響應及250奈秒的重載至輕載暫態響應。與最先進的DLDO設計相比，該DLDO具有更簡潔的硬體架構且在品質因數(figure of merit)方面展現出高度競爭力。而後，本文以一種基於DLDO的抖動電源 (dithered

power supply)來實現所提出之電源軌調變技術。為了驗證所提出技術之效益，我們使用了一個具有時序錯誤偵測與修正能力之可程式化DSP資料路徑(datapath)作為測試載體。此測試晶片以台積電65奈米低功耗製程實現，而研究結果表明，所提出之電源軌調變技術有助於回收設計階段時留下之保守設計餘裕(design margin)並提高能源效率。量測結果指出，當該DSP資料路徑被程式化為一個無限脈衝響(infinite impulse response)數位濾波器以執行低通濾波時，所提技術之節能效益最高可達30.8%。最後，本論文將所提出之電源軌調變技術應用於即時影像處理系統中並探索其先天的容錯

能力。我們利用人眼視覺可將視訊中相鄰影格及影格中鄰近畫素進行視覺積分的特性，來達到即使不須對時序錯誤進行主動偵測及修正也能維持一定視覺品質的效果。因此，藉由巧妙安排容許時序錯誤發生之位置（藉由降低操作電壓），因時序錯誤所產生的錯誤畫素即可主動被人眼濾除。 該測試晶片以聯電40奈米製程實現，其搭載了一個即時視訊縮放引擎作為測試載具。在實驗結果中，該測試晶片展現了高達35%的節能效益，並能在不需對時序錯誤做出任何修正、且不須更動資料路徑架構的狀況下，仍能維持良好的主觀視覺感受。在五分制的平均主觀意見分數(mean opinion score)評量中，各類型的畫面皆達4分以上。而在客觀評量方面，峰值

信號雜訊比(peak signal-to-noise ratio)皆高於30分貝。

從半導體看世界

為了解決聯電8奈米的問題，作者李雅明 這樣論述：

　　搞懂何謂半導體、哪些公司是半導體公司，　　只是掌握半導體產業脈動的起點。　　在經濟動盪時代，你需要借助本書，　　看清半導體產業與各國經濟的關係，　　進而掌握世界經濟走向！ 　　半導體是台灣近年來最重要的產業之一，　　台灣的半導體在世界半導體產業鏈中，　　到底是在哪一個位子上，占了多大的比重？ 　　《從半導體看世界》立足台灣，放眼天下，　　從半導體的興起娓娓道來，　　我們看見這產業中重要人物的身手，　　看到抓到時機卡入半導體產業國家的經濟興起，　　也看到因為沒有隨這波浪頭起飛，而衰退的國家。 　　《從半導體看世界》，不僅帶領讀者瞭解半導體，更透析世界經濟起伏。 作者簡介 李雅明 　　19

43年生，國立台灣大學物理系學士，美國馬里蘭大學固態物理學博士。曾先後任新竹清華大學物理系、材料科學系副教授，美國休斯研究所（Hughes Research Laboratories）計畫經理，美國凱斯西方儲備大學（Case Western Reserve University）電機與應用物理系正教授，清華大學電機系正教授等。曾擔任清華大學電子工程研究所所長，現為清大榮譽教授。 　　除科技專業論文外，著有以海外保釣運動為背景的長篇小說《惑》、《固態電子學》、《半導體的故事》、《我看基督教：一個知識份子的省思》、《科學與宗教：400年來的衝突、挑戰和展望》（入圍第33屆金鼎獎最佳著作人獎）、《出

埃及：歷史還是神話？》，並主編《管惟炎口述歷史回憶錄》，以及翻譯《IC如何創新》。

具新型態有限狀態機判斷機制與多相位觸發之數位式低壓降線性穩壓器

為了解決聯電8奈米的問題，作者林政緯 這樣論述：

隨著穿戴式電子產品以及智聯網的蓬勃發展，IC產業也越來越專注在超低電壓、超低功耗、高整合度…等等方面設計，而數位式低壓降線性穩壓器不僅能操作在超低電壓，也因為不需使用外接電感元件故有體積小的優勢，所以較常被使用在可攜式產品中。隨著戴式電子產品的普及，延長使用時間和有效的電源管理至關重要。在未來的電源管理系統中需要輸出多組不同電壓供電，因此如何克服不同輸出間能夠不互相影響，並且抗製程、溫度、電壓變異…等，將是未來發展方向之一；隨著綠能觀念的意識抬頭，電源管理系統也更重視獵能電路的發展，因此如何設計一高效能的電源管理系統以用來結合獵能趨勢，也必然是電源管理系統最大的挑戰，以上為此論文未來研究發展

的方向以及重點。 此研究採用數位同步式的設計，其電路複雜度相較於非同步式而言較為簡易，然而隨著通訊與手機產業的崛起，低壓降線性穩壓器除了不斷往快速響應的方向，系統中已逐漸以高轉換效率的理念並提高雜訊抑制能力來設計。在設計同步的時脈時頻率越高追鎖速度相對就會越快，但相對的電流效率會越來越低，因此如何在同一頻率的一個週期內做出更多的比較，就可以達到更快的鎖定速率、更高的電流轉換效率，即為本論文的研究出發點。而為了延長可穿戴設備的電池使用時間，thermoelectric generator (TEG) harvesting是一項不可或缺的技術。為了有效利用通過 TEG 收集獲得的能量，我們設

計了一種具有多相觸發功能的短建立時間數位低壓降 (DLDO) 穩壓器和一種用於 TEG 收集的新型有限狀態機。為提高跟踪速度，DLDO穩壓器採用多相觸發機制，在同一時脈週期內進行多次比較和PMOS切換。進一步，採用有限狀態機電路，有效切換模式，解決使用波峰偵測器判斷的問題。進行了模擬，並使用TSMC 90-nm 1P9M製程實現了設計，並在 0.5 V輸入和 0.45 V輸出電壓下工作。穩定時間、靜態電流和最大電流效率分別為1.05μS、10.657μA和99.73%。