降低成本的方法的問題，透過圖書和論文來找解法和答案更準確安心。 我們找到下列問答集和資訊懶人包

台積DNA：年輕工作者的40堂修練課

為了解決降低成本的方法的問題，作者余宜芳 這樣論述：

　　第一級戰場的修練 　　第一本關於台積人如何「工作」的書 　　台積電以極端強調紀律，工作要求嚴苛出名 　　台積人保守拘謹外表下，體內流動最強悍的生存DNA 　　這是一本關於台積人如何「工作」的書 　　也是一本教導如何登上全球頂尖艦隊和一流人才共事的書 　　你的戰場不一定在台積電，但你應該學習台積人的工作智慧 　　我對台積電充滿了好奇心。 　　我想知道，這個國內的標竿企業， 　　為什麼能在二十年間，從一個工研院獨立出來的晶圓代工廠， 　　成長為國際級的公司，在全球半導體業舉足輕重？ 　　我想知道，在台積工程師保守拘謹的外表下，隱藏著哪些工作歷練與智慧， 　　讓他們充分貫徹台積電的執行力，成

為台積電競爭力最堅實的基礎？ 　　我想寫一本關於台積人如何「工作」的書。 　　台積人嚴謹務實、追求精確、承諾後必定全力以赴的工作態度， 　　讓我深深感動，他們身上有太多年輕工作者可以學習的工作智慧。 　　我看到台積電在公司治理上，努力在各種看似衝突的方向中，成功走出一條路來。 　　例如，台積電一方面極端強調紀律，工作要求嚴苛； 　　一方面視創新為企業未來成長的關鍵，人人背負創新的壓力， 　　在紀律與創新之間，如何並行不悖？ 　　台積電非常鼓勵內部競爭，每個廠、每個單位無不拚命求勝，以競爭帶動成長； 　　但台積電也視團隊合作為最重要的企業文化， 　　用各種跨部門專案加強員工的合作精神，並以

各種獎勵和績效考核制度強化。 　　我看到的台積電，當然不是一間完美的公司， 　　卻絕對是一間努力追求完美的公司。 　　我看到的台積人，很辛苦、很認真，雖然也會有挫折和無力感， 　　但工作上「使命必達」的責任感勝過一切。 　　──余宜芳   作者簡介 余宜芳 　　自由撰稿人。 　　政大新聞系畢業。 　　曾任職天下文化出版公司、《遠見》雜誌。 　　著有《宇宙遊子》（天下文化出版），以及十數本譯作。 繪者簡介 Kuan 　　經歷： 　　《今周刊》財經雜誌專職插畫 　　《MOOK自遊自在》旅遊雜誌特約插畫 　　暢談文化出版特約插畫 　　寬空間插畫部落格的頭家  

導讀　企業的DNA／湯明哲 序　影響二十、迎向二十／曾繁城 第一部　從青澀到成熟——新人求生法則 你是潛力台積人嗎？ 多問是新人的特權 向buddy取經 在羅馬，就用羅馬人的方式 IQ好，AQ更重要 從review中成長 是你處理事情，別讓事情處理 你做錯了，沒關係 與人脈一起成長 會解決問題才是工程師 第二部　老闆通常是對的——談溝通 老闆通常都是對的？ 你在對誰溝通？ 請說重點好嗎？ 你真的聽懂了嗎？ email是最危險的溝通 先有共識才好做事 讓我們一起做好這個project吧！ 跳出工程師思考——向高一階主管學習 三個象限的學習——工程師進階關鍵 第三部　競爭與合作——團隊精神

既競爭又合作 我和英雄並肩作戰 累積你的合作credit 幫助明天的貴人 在衝突中磨練 默契先從一顆完美的螺絲釘做起 主動出擊，創造位置 當升遷的不是我 第四部　ICIC——在核心價值中成長 與時光一起成長的台積文化 你今天不integrity喔！ 適當的commitment紀律，會不會扼殺創新？ 創新是份內的工作 用服務博感情——談客戶夥伴關係 當客戶很demanding時 第五部　工作與生活雙贏 選擇權握在你手中 用成就感取代挫折感 轉換，路無限寬廣 其實，生活可以不必那麼精準 當志工傳遞幸福的感覺 用心工作用力玩 過程比結果更重要——玉山高峰會 採訪後記　一段學習與探尋的旅程　余宜芳

附錄　人物表 序 影響二十、迎向二十 曾繁城　台積電副董事長 　　很高興在公司慶祝二十週年的此時，看到本書的出版，為台積電的企業文化留下寶貴的文字紀錄，也讓我回想起草創那幾年，沒錢沒資源時，大家一起辛苦打拚、遍嚐酸甜苦辣的日子。 　　一九八七年，在政府支持下，董事長張忠謀先生和我從工研院帶領了一百一十七個同仁出來（以工程師為主），正式成立了台灣積體電路公司。我們的抱負是：台灣只要有一家真正好的大公司，像日本的NEC、荷蘭的飛利浦一樣，什麼都能做，每一樣都很強。可以說，我們抱著想為國家做事、為科技產業奉獻的心情成立了台積電。 　　我們充滿信心，相信晶圓代工模式一定可以走出一條路來

。畢竟，這是從一九八二年以來，經過長期評估後的決定，而且工研院電子所的試辦工廠曾為日本大廠代工生產一萬片的四吋晶圓，台積電沒有道理不能成功。但是，我們自己雖然很有信心，前幾年可說困難重重，狀況百出。 　　首先，尋找人才並不順利。由於一開始員工不能認股（必須等到公司增資），一些工程師被其他幾家提供員工認股的半導體公司挖角，我們留人留得很辛苦。同時，雖然我們希望網羅國際化的人才，卻不容易做到，有些目標人選要求等同美國的薪資水平，不符我們堅持的本地薪資水平原則。因此，那兩、三年裡，從設計、研發到工廠管理，我幾乎什麼都要管，每天晚上都在工廠搞到半夜一點鐘。當時經驗不夠，技術與生產能力不穩定，我擔心貨

到底出不出得來，以及品質能否符合客戶需求，只好在工廠盯著，甚至動手一起做。 　　那時工廠也常出意外。第二年看起來快要損益兩平了，於是我到國外參加科技研討會，沒想到半夜一通電話說工廠出了問題，必須停工兩週，只好趕快回國解決。有一陣子，晶圓忽然變色，我和同仁拚命查，發現原來是氯氣外漏惹的禍。各種麻煩接踵發生，但早期大家就很有參與感，很努力，一出問題，一定澈底搞清楚。 　　人才的問題，到了一九八九年有大幅進展，蔡力行、蔡能賢等人陸續從美國返台進入台積電服務，他們都是擁有國外博士學位和工作經驗的生力軍。就在同一年，台積電開始興建第二座廠，我告訴他們要達成五個重點：產出要高、良率要高、客戶服務要好、

交貨要準、交貨要短。為了達成這五個目標，設備、製程與線上技術人員成立了品管圈，工程部建立了機器預先維修的制度，製程站點的管制也逐漸成熟。大家同心協力，一點一滴慢慢的磨，一步步把生產做好做穩。而在技術方面，我們一開始就強調建立自主技術能力，這也是後來台積電得以保有領先優勢的原因。 　　令人欣慰的是，當時大家很團結，生活很單純。為了營造良好的團隊精神，讓回國服務的同仁與本土人才融合在一起，每一季我們都舉辦烤肉活動。後來覺得烤肉還不夠，再舉辦慢跑比賽，鼓勵同仁全家一起來。當時公司還沒有上市，資源有限，但沒錢也可以辦很溫馨的活動，凝聚同仁的情感。直到第七年，才正式舉辦台積運動會。 　　一九九四年，

公司要上市前，我把主管找過來叮嚀：「下週公司就要上市了，大家都會變得比較有錢，但我希望大家仍然要保持新速實簡的精神，簡單、樸素、迅速、確實，不要太奢華。」這也是我至今秉持的信念，任何一家企業如果只提供物質面，沒有更深層的文化面支撐，絕對是不夠的。特別在變動如此快速的世界，人心容易浮動，企業更需要幫助同仁建立中長期的目標與價值觀，人心才會穩下來，不會在短期的目標與忙碌的節奏中迷失了方向。我希望年輕一代在設立中長期目標時，不要只想可以賺多少錢，而要把眼光放得高遠一些，找出能在未來增長附加價值的目標，然後執著的去做。 　　晶圓代工已經二十年了，展望未來，技術面當然還有可以進步的空間，經濟效益和應用

面則已逐漸步入成熟期。未來更大的挑戰是如何搭配技術能力的進展，發展出價值等級更高的應用。這當然無法速成，需要時間慢慢烘焙。因此，我希望年輕人要多一點人文的陶冶，多看書與多接觸文化藝術活動，藉以沉澱提煉自己的心靈，有時候，看似對工作無用的東西，其實有大用！ 　　本書寫出很多台積人在工作中成長的故事，提出許多寶貴的經驗與反省，相信能給年輕一代的工作者一些正面的思考。過去二十年，台積電以企業公民的角色，對社會、國家貢獻心力；迎向未來二十年，期望更多優秀的年輕一代加入台積電的行列，一起發揮更大的影響力。 導讀 企業的DNA 湯明哲　台灣大學國際企業系教授 　　在中古時期黑死病侵襲歐洲時，死亡

率奇高，現代科學家在英國一個鄉村中，發現某一家族的人士在全村被封閉與世隔絕的情形下，必須和黑死病的病人共存，但卻奇蹟式存活下來，利用現代的技術，科學家發現原來同一家族的人士都有具有較特殊的DNA，因此雖受黑死病的侵襲，但仍能躲過一劫。後續的研究發現同樣的DNA也可以幫助抵抗AIDS。 　　企業就像人類，也有DNA。企業經營環境中的逆流就像SARS或流行病，體質不好的企業，在物競天擇下會被自然淘汰。事實上，企業的淘汰比物種的競爭更激烈，新創的企業，五年的平均存活率是百分之二十，能夠存活三十年的企業很少，所以企業經營絕不能考運氣。長久而言，景氣的循環，技術的變遷，競爭者的進入，在在考驗著企業存活

的本錢。企業的DNA就決定在物競天擇的環境下，企業能否長期存活。哪些是企業的DNA？ 　　企業的DNA就是企業的文化和慣例（routines），企業創業時一定是一群創業夥伴開始，這一批創業團隊，自然形成一些牢固不破的價值觀，例如節省、勤勞、樸實，在雇用人員時，也以這些價值觀評斷員工良窳，久而久之，只有認同這種價值觀的員工會留下。企業競爭環境物競天擇，公司必須要發展出一套套做事的方法，例如新產品開發的程序、顧客服務作業程序、策略形成程序。這一套套的程序接受市場的考驗，不適合的公司即遭淘汰，能應付考驗的公司，將成功的經驗加以精鍊，又形成新的文化和慣例。因此管理學派有一派理論認為公司的成就大小其實

取決於開始的創業團隊的組合。 　　和生物一樣，組織也有成長的壓力和動機。當創業團隊在市場上獲得初步成功，公司開始擴張，和生物以DNA複製自己一樣，公司擴張時也將原來的一套文化和慣例加以複製，公司成長的愈快，複製的速度愈快，愈保留原來的文化和慣例。但當外界環境開始改變時，公司的文化和慣例也要改變，通常公司並不了解到策略轉折點的到來，仍堅持過去的DNA，無法突變，終至無法生存而被淘汰，這是成功為失敗之母的道理。 　　公司文化和慣例能夠突變的公司，物競天擇，適合新環境的才能生存。再行複製、成長，到下一波變革的到來。環境中一波波的變革浪潮，就像生物面臨一波波疾病的挑戰，因此公司能創業百年而能屹立不

搖者幾稀，大型公司莫不著重於文化的深耕和變革，而不是汲汲營營於機會的追求。 　　根據筆者的觀察，公司的成功不超過十年，十年之內一定會遭到環境的變革，例如競爭者的進入，而造成競爭力的衰退，只有優良的DNA才是長期成功的保證。 　　公司的成功絕不是偶然，能夠鶴立雞群的公司都有一套與眾不同的做法，不是有絕佳的策略定位，就是有獨步產業的領先管理方式。事實上，獨特的策略定位不一定能給公司長治久安的保障，因為競爭者也會選擇同樣的策略定位。因此公司能夠長久成為產業鼇頭，一定是管理優良，有獨特的管理模式，才得以創造模仿障礙，這些獨特的管理模式就是如《HP Way》、《McKinsey Way》、《Gold

man Sachs Way》等書中所述的管理哲學和管理模式。台積電是台灣企業的龍頭廠商，學管理的學者都想一窺台積電管理的奧祕，這本《台積DNA》將台積電人事的哲學做詳盡的介紹，而且儘量以個案的方式陳述，對於讀者有莫大的助益。 　　其實台積的人事哲學就是台積電組織的DNA。綜觀全書，台積電的DNA始於人事的選擇，然後透過社會化的過程，將員工的價值觀念透過各項慣例和做法，塑造出理念一致的「台積人」，塑造出競爭者無法模仿的競爭優勢。本書啟示多多，讀者宜好好體會。   在紀律與創新之間 就像進了少林寺練功的師父一樣，每天清晨破曉時分就起床練功，是紀律；但在練功的過程中不斷自我挑戰，提升功力，

就是創新。 就像天秤的兩端，沒有嚴謹的紀律（discipline），台積電無法在國內外半導體產業的慘烈競爭中，以優異的製造能力勝出；但如果缺乏創新（Innovation）的動能，台積電未來也難保技術領先優勢。 如何在紀律與創新，這兩組看似矛盾的課題之間，取得巧妙平衡，考驗的不只是台積電，還有許多大大小小的企業。 紀律，是晶圓成功或失敗的關鍵 從工程師做起，目前擔任十二廠奈米薄膜工程二部副理的呂伯雄指出，「一旦進了晶圓廠，操作的是動輒上億元成本的機台，每一批晶圓片價值一、兩百萬，我們常開玩笑，只要一個不小心，轉眼間一台賓士車就泡湯了，因此紀律非常重要。」 他舉例，工程師經常要因應不同產品的需求調

整配方，比如將晶圓片在機台的時間，從十五秒調到十六秒，按照標準作業程序，調整後必須請製造部同仁做重覆確認。 有的工程師認為自己已經親眼確定了，為什麼還要double check，多此一舉呢？但人總有失神的時刻，小數點可能弄錯，或者密密麻麻的數字輸錯了一個，失之毫釐，差之千里。重覆確認的程序，就是希望以制度化將人為疏失降到最低。 一次，一位工程師調整配方後沒有請人確認，結果改出來的數字超過機台設定的範圍，機台一run貨，警鈴聲瞬間大響。這算是重大的人為紀律錯誤，萬一出了錯卻仍在設定範圍內，機台run一天下來，損失將難以估計。「該位工程師因此受到嚴厲的懲處，一定要公開責備，也給其他人警惕，」呂伯雄

說。 紀律，會不會扼殺創新？ 然而，隨著台積電在半導體製程愈來愈先進，前所未見的難題層出不窮，現有的知識和資訊往往無法應付，必須倚賴工程師以創新的思維來解決困難。有人不免擔心，一個奉行嚴謹紀律的環境，是否會在無形中束縛了創新的動能？ 「其實紀律和創新並沒有太大的衝突，反而兩個方向都可以精進，」王建光打比方，就像進了少林寺練功的師父一樣，每天清晨破曉時分就起床練功，是紀律；但在練功的過程中不斷自我挑戰，提升功力，就是創新。工程師進入fab，嚴格遵守紀律與工作要求，逐漸成熟後一直在尋找改善良率、生產力、降低成本的方法，不會因為紀律影響到創新的動能。

降低成本的方法進入發燒排行的影片

Simulation for Cu-platted Front Side Metallization of Si-based Solar Cell

為了解決降低成本的方法的問題，作者蔡政諺 這樣論述：

在近數十年以來，太陽能產業發展十分迅速，更被視為在未來最具發展性的能源之一。主要是因為太陽能取之不盡而且太陽能轉換成電能的過程中並不會排放溫室氣體。太陽能電池在市場上並不普遍，因為它的價格過於昂貴。我們的實驗的目標是效率在損失極小的條件之下，有效的降低成本。用銅替代部分銀，做成銅銀雙層電極，這是已知降低成本的方法之一。在整個模擬中，我們專注於前電極的部分。藉由改變電極的數量、高度和材料，來模擬太陽能電池的效率。一開始，我們採用論文[17]中與前電極無關的參數，接著使用PC1D來計算太陽能電池的電流和電壓數據。然後，用MATLAB對電流電壓數據進行單指數模型的擬合。擬和出來的參數分別是與前電極

無關的短路電流和串聯電阻、飽和暗電流、理想因子、並聯電阻。之後，我們加入了前電極的參數[12]，使用PYTHON計算太陽能電池的效率。然後我們藉由調整電極的數量來計算不同條數情況下的效率。我們可以進而找到最佳效率情況下的電極的數量。在雙層電極得模擬計算上，其過程和方法與單層電極大致上相同，僅增加了銅的參數到計算中而已。在雙層電極模擬過程中，我們模擬了銀的高度、銅的高度和效率之間的關係，以及增寬比和效率之間的關係。在不同增寬比的情況下，我們得到了其相對應的銀高和銅高的最佳組合，每一個最佳組合都是一個最佳效率點。將不同增寬比情下所得到的最佳效率做比較。找到最好的一個，它就是雙層電極的最佳效率。然後

將單層電極與雙層電極做比較。計算電極截面積以比較銀和銅的用量。結果顯示，我們通過比較單層的電極與雙層電極，減少銀24.47％的用量和增加銅21.38％的用量，並且只有降低0.012％的效率。在國際金屬價格上，銀比銅貴了97倍，所以節省下的成本是非常可觀的。最終，我們架構了一個結合了PC1D和電路模型的計算的工具，用來模擬矽晶太陽能電池和銅鍍雙層前電極的最佳厚度組合，並且能因應不同的實驗數據、參數，模擬出各自適合的結果。

物聯網之芯：感測器件與通信晶片設計

為了解決降低成本的方法的問題，作者曾凡太 這樣論述：

本書為“物聯網工程實戰叢書”第2卷。書中從物聯網工程的實際需求出發，闡述了感測器件與通信晶片的設計理念，從設計源頭告訴讀者我要設計什麼樣的晶片。積體電路設計是一門專業的技術，其設計方法和流程有專門著作介紹，不在本書講述範圍之內。 本書適合作為高等院校物聯網工程、通信工程、網路工程、電子資訊工程、微電子和積體電路等相關專業的教材，也適合感測器和晶片研發人員閱讀，另外也適合作為智慧城市建設等政府管理部門相關人員的參考讀物。 叢書序 序言 第1章 物聯網積體電路（IoT IC）晶片設計概述1 1.1 集成感測器件技術演進2 1.2 物聯網積體電路晶片分類3 1.3 物聯網積體

電路晶片設計要求4 1.3.1 物聯網積體電路晶片設計一般要求4 1.3.2 物聯網邊緣層設備IC晶片設計要求5 1.3.3 物聯網中間層設備IC晶片設計要求6 1.3.4 物聯網核心層設備IC晶片設計要求7 1.3.5 物聯網積體電路晶片安全性設計8 1.3.6 物聯網積體電路晶片低功耗設計9 1.4 物聯網積體電路晶片生態圈構建9 1.4.1 英特爾佈局雲端物聯網11 1.4.2 Marvell做業界最全晶片平臺解決方案11 1.4.4 TI建立協力廠商物聯網雲服務生態系統12 1.5 物聯網積體電路晶片定制化之變13 1.6 物聯網積體電路晶片產業化發展13 1.6.1 物聯網積體電路晶

片技術發展趨勢14 1.6.2 IC企業在物聯網領域的佈局23 1.6.3 感測器晶片和通信晶片是物聯網積體電路晶片產業的方向28 1.7 本章小結29 1.8 習題29 第2章 積體電路製造與設計基礎30 2.1 積體電路發展簡史30 2.2 積體電路產業變遷32 2.3 積體電路分類與命名規則35 2.3.1 按電路屬性、功能分類35 2.3.2 按集成規模分類37 2.3.3 按導電類型分類38 2.3.4 按用途分類38 2.3.5 按外形分類39 2.3.6 積體電路命名規則39 2.4 積體電路製造40 2.4.1 晶圓製造40 2.4.2 晶圓生產工藝流程44 2.4.3 積體

電路生產流程44 2.4.4 積體電路工藝46 2.4.5 CMOS工藝49 2.5 積體電路封裝49 2.5.1 積體電路封裝技術49 2.5.2 積體電路封裝形式枚舉52 2.6 積體電路微組裝工藝58 2.6.1 不同工藝晶片組裝58 2.6.2 積體電路組裝案例59 2.7 數位積體電路設計概要62 2.8 本章小結64 2.9 習題64 第3章 物聯網感測器件設計65 3.1 感測器件概述65 3.2 材料型感測器66 3.2.1 材料型感測器的基礎效應66 3.2.2 感測器半導體材料特性設計68 3.2.3 摻雜工藝改變半導體敏感特性69 3.2.4 設計材料成分，改變製造工藝

，調節敏感特性72 3.3 結構型感測器73 3.3.1 電阻敏感結構74 3.3.2 電感敏感結構75 3.3.3 電容敏感結構78 3.4 半導體敏感器件81 3.4.1 磁敏元件結構81 3.4.2 濕敏元件結構85 3.4.3 光敏元件結構88 3.4.4 氣敏元件結構93 3.5 生物敏感元件結構95 3.5.1 酶感測器結構95 3.5.2 葡萄糖感測器結構97 3.5.3 氧感測器結構99 3.6 圖像敏感元件結構101 3.6.1 CCD圖像感測器101 3.6.2 CMOS圖像感測器106 3.6.3 色敏三極管108 3.7 感測器介面技術109 3.7.1 感測器融合11

0 3.7.2 I3C匯流排協定111 3.8 幾種感測器設計實例116 3.8.1 MEMS感測器概述117 3.8.2 微機電系統（MEMS）壓力感測器118 3.8.3 微機電系統（MEMS）加速度感測器118 3.8.4 智慧壓力感測器119 3.8.5 智慧溫濕度感測器121 3.8.6 智慧液體渾濁度感測器121 3.9 本章小結122 3.10 習題123 第4章 物聯網通信積體電路設計124 4.1 通信電路概述124 4.1.1 物聯網常用通信方式124 4.1.2 物聯網通信電路進展128 4.2 物聯網有線通信電路設計130 4.2.1 RS232電路設計131 4.2

.2 用VHDL設計UART收發電路132 4.2.3 用Verilog HDL設計USART收發電路135 4.2.4 RS485電路設計141 4.2.5 光纖收發器電路142 4.2.6 USB 2.0介面電路設計143 4.2.7 USB 3.0晶片設計147 4.2.8 USB 3.0轉千兆乙太網單晶片設計148 4.3 物聯網無線通訊技術150 4.3.1 物聯網無線通訊技術概述150 4.3.2 物聯網無線通訊技術特性154 4.4 RFIC晶片設計155 4.4.1 RFIC 設計歷程156 4.4.2 RFIC設計流程156 4.4.3 RFIC設計行業的衰落160 4.4.

4 幾款射頻晶片性能一覽161 4.5 WiFi晶片設計163 4.5.1 WiFi晶片產業概況164 4.5.2 WiFi晶片設計171 4.5.3 WiFi無線收發基帶處理器設計174 4.5.4 WiFi晶片設計案列186 4.5.5 5G WiFi技術191 4.6 藍牙晶片設計193 4.6.1 TI CC2541藍牙晶片概述193 4.6.2 TI CC2541藍牙晶片RF片載系統195 4.6.3 TI CC2541藍牙晶片開發工具195 4.6.4 TI CC2541 藍牙低功耗解決方案196 4.7 本章小結197 4.8 習題197 第5章 窄帶物聯網（NB-IoT）19

8 5.1 NB-IoT概念198 5.2 NB-IoT商業模式199 5.3 NB-IoT技術標準200 5.4 NB-IoT實現高覆蓋、大連接、微功耗、低成本的技術路線201 5.4.1 NB-IoT提升無線覆蓋的方法201 5.4.2 NB-IoT實現大連接的關鍵技術203 5.4.3 NB-IoT實現低成本的技術路線204 5.4.4 NB-IoT實現低功耗的措施206 5.5 NB-IoT晶片設計208 5.5.1 NB-IoT晶片設計目標208 5.5.2 物聯網晶片生產廠商產品一覽209 5.5.3 NB-IoT終端晶片系統結構213 5.5.4 Rx架構的選擇216 5.5.5

Rx混頻器（Mixer）設計216 5.5.6 Rx直流偏移消除電路218 5.5.7 Tx中的模擬基帶219 5.6 NB-IoT業務範圍、應用場景及競爭挑戰221 5.6.1 NB-IoT主要業務範圍221 5.6.2 NB-IoT應用場景222 5.6.3 NB-IoT發展與挑戰223 5.7 本章小結223 5.8 習題224 第6章 “芯”隨“物”動，“物”依“芯”聯 物聯網晶片產業範疇 物聯網（IoT）被認為是世界產業技術革命的第三次浪潮，有著前所未有的大市場。隨著物聯網的普及，作為核心設備的晶片也迎來蓬勃發展，成為物聯網產業競爭的制高點。在千億連接和萬

億市場的吸引之下，運營商、通信設備商、IT廠商、軟體公司和互聯網企業等各方勢力，紛紛競逐這個潛力無窮的“風口”市場。 物聯網晶片產業主要包括RFID晶片、移動晶片、M2M晶片、微控制器晶片、無線感測器晶片、安全晶片、移動支付晶片、通信射頻晶片和身份識別類晶片等。囊括在物聯網這個術語中的器件有感測器、各種類型的處理器、越來越多的片上和片外記憶體、I/O介面和chipsets。封裝這些器件的不同方法也在不斷湧現，包括雲中定制ASIC、各種各樣的SoC、用於網路和伺服器的2.5D晶片，以及用於MEMS和感測器集群的fan-out晶圓級封裝技術。移動晶片作為連接物聯網的核心器件，也是整個網路資訊傳送

的樞紐。 物聯網晶片產業現狀 目前我國物聯網晶片的研發企業由於缺乏相關技術人才，創新服務能力不足，再加上晶片設計週期長、風險高等因素，導致了在晶片領域一直處於劣勢。我國晶片產業的產業基礎、產業結構、產業規模和創新能力與發達國家相比還有很大差距，技術空白點很多，骨幹企業規模和利潤都遠遠不及競爭對手。我國物聯網發展對晶片需求龐大，核心晶片主要依賴進口。以感測器為例，中高端感測器進口比例高達80%，傳感晶片進口比例高達90%，跨國公司在中國MEMS感測器市場占比高達60%。 全球產業正在整合，產業模式在變，中國積體電路產業只有靠創新的研發、創新的思維，才能找到正確路徑，避免掉入陷阱。物聯網產業

規模發展需要跨越三大壁壘：行業壁壘、技術壁壘和需求壁壘。如何突破物聯網晶片產業的核心關鍵技術，正成為我國晶片產業界要考慮的重點。 如何在IC層面推進物聯網技術的創新？從不同視角看物聯網會有不同的理解。 物聯網專家看物聯網：物聯網晶片要微功耗、低成本、多功能。晶片企業看物聯網：小晶片，大機會。投資機構看物聯網：只投物聯網晶片創業公司，這絕對是產業鏈的上游。 物聯網晶片創業挑戰 無論是做物聯網晶片、模組，還是做終端產品，創業的風險其實都很大。物聯網晶片的定位是位於整個產業鏈的上游，雖然投入非常大，門檻也很高，但進入後競爭者想要加入的難度會很高。物聯網市場的長尾效應，讓這些新加入的晶片公司能

夠在廣闊而分散的市場中找到自己的一席之地。晶片市場運營環境正在由運營商需求為主導向行業使用者需求為主導轉變，所以在這個階段，晶片初創企業與行業巨頭並不是競爭對手，而是開拓各自領域的行業夥伴。 物聯網晶片設計聽上去像是很簡單的主題，但深入一點就會發現，物聯網並不是單一的主題，肯定沒有什麼類型的晶片可以構成物聯網的廣泛應用和市場普適。 開發用於汽車、醫療設備和工業控制系統的晶片，還存在安全性的考量。這會帶來額外的複雜度和成本，另外還需要額外的時間來設計、驗證和調試這些設備。 在物聯網邊緣，這些設備盡可能地與設計目標相符。它們會將數以十億計的事物連接到互聯網。它們必須要廉價，必須出現在現場，必

須要能與物理世界進行交互，並且必須滿足低功耗要求。通過感測器和執行器與現實世界交互，涉及高電壓、物理學、MEMS和光子學這樣的領域。物聯網晶片設計需要更可靠、更安全，還需要滿足一些行業標準，比如汽車領域的ISO 26262或用於工業物聯網（IIoT）的OMAC和OPC工業標準。這些都會導致成本增長，也會拉長這些設備上市的時間。尤其是在移動電子產品領域，需要非常低的功耗以延長電池壽命，這需要複雜的電源管理，進一步增加了產品價格和設計複雜性。 “芯”隨“物”動：技能實力確定物聯網“江湖地位” 晶片的功能、性能和成本隨物聯網工程應用而動態變化。實現這些變化，要靠晶片設計企業的研發和技術實力。

（1）誰是霸主？群雄逐鹿核心戰場 萬物互聯離不開小小的晶片，包括華為、聯發科、英特爾和高通在內的行業巨頭紛紛發力物聯網晶片。晶片是物聯網時代的戰略制高點，誰能掌握核心技術，誰就能成為物聯網產業的霸主。 戰鼓擂響，深耕手機晶片市場多年的聯發科聚焦物聯網晶片，推出新一代客制化WiFi無線晶片平臺系列MT7686、MT7682和MT5932，這3款晶片具備了更多實用功能，功耗大大降低（約90%），喚醒時間小於0.1秒，開發者在開發新產品時能獲得周到的技術支援。 華為積極戰略佈局物聯網領域，高度集成的Boudica 120晶片將大規模發貨。預計全球將有20多個國家都部署NB-IoT（窄帶物聯網）

網路。華為已經與40多家合作夥伴展開合作，涉及20多個行業業態，在智慧停車和消防領域的應用處於領先地位。 風靡城市的共用單車是窄帶物聯網技術最大的應用市場之一。搭載物聯網晶片的單車將從一種出行方式擴展為一種生活方式。摩拜不僅牽手高通，在新款單車中加入高通的最新物聯網晶片，還與華為達成戰略合作，在窄帶物聯網應用及創新等領域開展深度合作。 物聯網成為推動世界高速發展的重要生產力，各國都在投入鉅資深入研究探索，我國也不例外。工信部發佈《關於實施深入推進提速降費、促進實體經濟發展2017專項行動的意見》，提出了NB-IoT商業化的具體方向，加快NB-IoT商用進程，包括拓展蜂窩物聯網在工業互聯網、

城市公共服務及管理等領域的應用，支援智慧工廠、智慧聯網汽車等創新業態發展。 （2）誰執牛耳？專利才是爭奪目標 物聯網萬億“蛋糕”雖然美味，但想要咬下去並不是那麼容易。在2G、3G甚至4G時代，中國企業並沒有佔據先發優勢，尤其是在核心技術方面，頻頻吃了專利的虧。例如，高通在CDMA領域擁有3 900多項專利，核心專利600多項，占CDMA所有專利的27%，壟斷了全球92%以上的CDMA市場。在中國，這一比例幾乎達到100%。吃過專利虧的中國企業在佈局物聯網時，更應該未雨綢繆，在專利上加大投入，儘早掌握行業的話語權。 根據諮詢公司LexInnova發佈的物聯網專利調查報告顯示，晶片廠商和網路

設備製造商在物聯網專利方面，晶片巨頭高通和英特爾排名前兩位，專利數量是第三名的兩倍。 物聯網發展還處在初級階段，變數還很多，但可以肯定的是，這將是一場激烈的專利戰。 （3）全面出擊？高通推出系列方案 高通公司第一個產品系列是移動SoC。它保留了高通為智慧手機打造的晶片性能；為了適應物聯網的需求，做了相應的軟硬體調整和改動，使其兼具強勁計算性能和聯網能力。 第二個產品系列是應用SoC。它由高通和穀歌聯手打造，集成Google Android Things軟體系統，支援觸控式螢幕、攝像頭及Google Assistant家居中樞產品的應用。家庭環境的物聯網產品只需要支援WiFi連接，不太需

要4G LTE的連接能力。通過減少對蜂窩技術的支援，優化應用SoC的成本。應用SoC可以用於智慧助手類產品、溫度調節器、安全類產品，甚至智慧冰箱。哈曼和聯想分別與高通合作，宣佈採用高通家居中樞平臺開發家居產品。 第三個產品系列是LTE SoC。它支援面向物聯網的4G LTE連接，譬如NB-IoT和e-MTC。LTE SoC系列除了支援LTE蜂窩連接外，還可利用其內置的ARM Cortex M系統微型控制器提供一定的計算性能。此系列非常適合智慧城市的相關應用。 第四個產品系列是連接SoC。這個系列僅內嵌了MCU，因此計算性能有限；在連接方面，僅支持WiFi、藍牙及802.15.4連接。 第五

個產品系列是藍牙SoC。它結構簡單，擁有微型控制器，僅支援藍牙無線連接。 高通還和亞馬遜、微軟合作，在晶片的M4微型控制器中集成了它們的雲平臺SDK。通過這兩款平臺，高通的客戶可以為家居打造成本較低，但仍然具備智慧特性的產品。 “物”依“芯”聯：設計新概念、新技術和新方法 萬物互聯，依賴物聯網晶片。聯網設備種類繁多，對物聯網晶片的功能和性能提出了更多要求。物聯網晶片涉及的新概念、新技術和新方法層出不窮。 （1）eMTC與NB-IoT，3GPP的新寵 隨著物聯網的進步和成長，許多行業都在期待有一個低成本、微功耗、更高節點密度的LTE晶片，為行業帶來革命性的改變。為了應對這些要求，國際化

組織3GPP宣佈了兩個全新的LTE規格，一個是Cat-M1（eMTC），另一個是Cat-NB1（NB-IoT）。eMTC與NB-IoT在運營商佈局LTE時，複用現有的FDD-LTE和TDD-LTE的網路基本設施。因此通過少量的設備投資，網路就可以實現對Cat-NB1和Cat-M1的雙模支持，從而更高效、快速地支持物聯網的演進與成長。晶片性能高達1.2Gbps的峰值速率，支援全網通、雙SIM卡、雙VoLTE和LAA，首批商用終端即將上市。 （2）軟硬體協同設計方法縮短設計週期 zGlue提供晶片與系統設計方案，將物聯網產品設計與製造相結合，具有高集成度、系統靈活、成本更低、風險更低和上市時間

更短等特點。zGlue提供了一個完整的產品設計解決方案，包括zCAD軟體、ZIP集成平臺、zGlueSmart FabricTM系統管理基片和zGlue ZipPlet StoreTM。研發人員可以訪問zGlue ZipPlet StoreTM，從供應商提供的晶片組中選擇並配置所需功能，自動在zGlueSmart FabricTM上生成滿足市場需求的晶片產品。zGlue Zip設計自動生成硬體和軟體發展環境，在設計平臺上立即開始功能驗證，所以從產品概念到批量生產的研發週期被縮短，上市時間也提前了。 （3）eSIM晶片應用普及 eSIM卡的概念就是將傳統的SIM卡直接集成在各種物聯網晶片之上

，而不是作為獨立的可移除零部件加入設備中，使用者無須插入物理SIM卡。 如果說SIM卡是移動互聯時代的物種，那麼eSIM就是專門為萬物互聯時代量身打造的嵌入式集成晶片。簡單概括，eSIM具備不占空間、低成本、高安全等特性，在技術上有著SIM卡無法比擬的優勢。eSIM將成為物聯網設備的中樞神經。 目前，eSIM已經應用到了車聯網、共用單車和消費級電子設備等眾多領域。摩拜單車最新的智慧鎖就是基於eSIM晶片設計，實現了更省電、終身免維護，且防盜能力強等特點。eSIM這顆“芯”已經成為萬物互聯的硬體載體和安全信任的根本。 物聯網技術在智慧公用領域的應用由來已久。應用在表具（燃氣表、水錶和電錶）

上的“GPRS無線遠傳方案”通過GPRS移動通信網路實現伺服器與表具資料的資訊交互。物聯網表在實際應用中存在維護成本高、改造成本大、功耗大，以及在實際應用中往往長時間暴露於外部環境，使得傳統實體SIM卡容易氧化而引起接觸不良和掉線等問題。eSIM晶片可以避免此類問題，有效提高應用的穩定性和可靠性，從而大大降低實際運營中的維護成本。 智慧醫療領域中物聯網技術的應用已經逐步深入。但是在複雜的應用場景中，當前智慧醫療設備往往受到干擾性強、攜帶不方便等因素的困擾，導致實際應用效果不盡如人意。 智慧醫療設備通過內置eSIM卡技術避免了實體SIM卡的空間限制，有效縮小了配件產品的體積，可以輔助實現多種

醫療設備便捷式設計的實現，從而拓寬使用場景，有效提高抗干擾性，提升資料傳輸的可靠性和穩定性。因此，內置eSIM卡技術的應用對於便捷式智慧醫療設備業務拓展和功能延展有著重要意義。中國聯通正式宣佈在6座城市率先啟動“eSIM一號雙終端”業務的辦理，這也意味著可穿戴設備可以和使用者手機共用號碼。 （4）SDR概念加速研發進程 在通用的硬體平臺上用軟體實現各種通信模組的SDR（Software Defined Radio，軟體定義無線電）概念，其實早在3G時代就已經出現了。物聯網晶片企業從技術分類上來看，其實只有兩大類：一類是用傳統ASIC（Application Specific Integra

ted Circuit，專用積體電路）方式；另一類就是以SDR做物聯網晶片前端設計的方式。 低頻次連接、傳輸速率低的物聯網的出現，恰恰使SDR功耗高的短板變得不再重要，而使得軟體屬性晶片（泛指通過軟體設計的晶片，如SDR（軟體定義無線電）和SDN（軟體定義網路）基於FPGA基片，通過軟體程式設計而開發的晶片）特有的反覆運算迅速、製作成本低、定制化開發快等技術優勢被放大。基於SDR的物聯網晶片解決方案支援NB-IoT和LORA技術的雙模產品，可應用于智慧城市、智慧消防、智慧健康和智慧三表等領域。 （5）用於神經網路計算的高性能晶片 麻省理工學院（MIT）的研究人員開發出了一種可用於神經網路

計算的高性能晶片。該晶片的處理速度可達其他處理器的7倍之多，而所需的功耗卻比其他晶片少94%~95%。未來這種晶片將有可能被使用在運行神經網路的移動設備或物聯網設備上。 處理器在進行計算的時候，會在記憶體中來回移動資料。由於機器學習演算法需要大量的運算，因此在來回移動資料的時候會消耗大量能源。這些計算可以被簡化成一種具體的操作，這種操作被稱為點積（dot product）。他們的想法是，是否可以將這個點積功能部署到記憶體中，從而不用再不斷地移動這些資料。 神經網路晶片會將節點的輸入值轉化為電壓，然後在進行儲存和進一步處理的時候將其轉換為數位形式。這種做法讓這塊晶片能夠在一個步驟中同時對16個

節點的點積進行計算，而且無須在記憶體和處理器之間移動資料。這種處理方法更加接近於人類大腦的工作方式。 （6）積體電路工藝和封裝技術 物聯網晶片設計流程和製造工藝都必須創新，其中包括功率管理、電路簡化和成本降低。晶片的工藝節點從55nm遷移到28nm會節省更多成本。隨著工藝的發展，成本還會繼續下降。 另外還有其他降低成本的方法，如將多個感測器封裝到一個集群中以實現規模經濟的方法。這種方法背後的思想是，即使並不是所有的感測器都會被使用，但生產集群感測器的成本還是比單獨生產單個感測器的成本更低。 （7）虹雲工程推動物聯網覆蓋範圍 中國正在積極推進網路演進，發展下一代網路技術。有報導稱，中國

的虹雲工程會在2018年底發射首顆技術驗證星，開展低軌寬頻通信演示驗證及應用示範。2022年，中國將部署和運營整個衛星系統，構建156顆衛星組成的天基寬頻互聯網，形成以低軌寬頻通信為主，兼顧導航和遙感的綜合資訊系統。屆時，無論我們身處沙漠、海洋或飛機上，都能享受與家裡一樣的上網速度和服務體驗。 美國太空探索技術公司SpaceX星鏈（Starlink）計畫將開展對地通信測試。該專案計畫在2024年前發射近1.2萬顆小衛星，向全世界推出高速互聯網服務，助力物聯網的普及和發展。 關於本書 本書是“物聯網工程實戰叢書”的第2卷——《物聯網之芯：感測器件與通信晶片設計》。本書基於物聯網工程的實際應

用，系統介紹了感測器件與通信晶片的設計理念與方法，從源頭告訴讀者需要設計什麼樣的晶片，以及如何去設計這樣的晶片。 僅以此文致敬那些為物聯網的發展做出貢獻的工程師們！同時感謝在本書寫作和出版過程中提供過幫助的各位朋友！本書參考了較多文獻，但因為所參考的文獻繁多，未能一一列出，非常感謝文獻作者對促進我國物聯網工程技術的繁榮和發展所做出的貢獻。 曾凡太 于山東大學 2018年10月

基於案例式分析之汽車銷售預測

為了解決降低成本的方法的問題，作者賴冠宏 這樣論述：

近年來因WTO及ECFA的簽訂，使得台灣汽車市場由政府保護的封閉市場轉變為開放的市場，且各車廠間共同合作開發頻繁，故汽車製造廠能有效降低成本的方法就是做汽車銷售量預測。案例式分析是一種不需各專業領域進行溝通的預測方法，因此可提高問題求解的效率。本研究運用迴歸分析篩選出影響汽車銷售量之環境經濟相關因子，並改良以案例式分析為基礎的汽車銷售量預測方法，將這些具有影響力的因子數據先進行歸一化或標準化，並結和案例式分析方法，成為改良式的汽車銷售量預測方法，本方法不僅可以克服資料具有不同量測單位的困擾，也有效解決因數值落差過大，導致在計算相似度時會受到數值較大變數的主宰，而未能顯現其他變數的影響力。實驗

結果顯示，本研究所使用的改良方法在預測效能上均優於傳統的案例式分析法及迴歸預測模型。