在《EE Times》作為記者報導電子產業新聞逾20載後,我想現在正是為電子工程領域的技術創新頒發首屆「麥利獎」(Merritt Awards)的時候了。這些獎項是完全主觀的,並沒有特別計劃或者是和我在《EE Times》的同事們交換過意見。

在被評選出來的的這些技術創新中,有一、兩項尚未開發完成,還有一些其實是在此之前即已發展成熟了。另一方面,這個「麥利獎」有一部份來自我的前同事在email中給我的靈感,他希望我幫忙列出2017年度的幾項重要創新技術。

我決定列出這些即將改變未來的技術,而非與該技術創新有關的人名,同時也希望向在這些技術背後的所有人致敬,畢竟這些技術創新將在未來改寫我們的生活。我的評選方法很簡單:我從去年開始在推特(Tweeter)發佈我所寫的每篇文章標題,然後排名最多追隨者與轉發的「推文」(tweet)。

接下來就讓我們由後往前依序看看即將改變未來人類生活的2017年8大工程技術創新:

#8 為科學遊行

「為科學遊行」(March for Science)是去年4月首度在美國華盛頓特區(Washington DC)以及全球600多個城市舉行的巡迴集會,主要是為了慶祝技術與科學方法及其在日常生活的重要角色,並喚醒大眾關注基於實證的政策規劃與實踐。我不確定這項年度活動是否會持續舉辦,但我希望很快地能再次一起為科學遊行!

20180202_innovation_NT31P1 2017年地球日大遊行,全球挺科學

#7 微波輔助磁記錄

每十年左右,硬碟驅動器(HDD)產業都必須重新開發其核心技術;就像晶片製造商每隔10年不得不得重新尋找CMOS的微縮比例。

Western Digital (WD)在去年10月發佈的微波輔助磁記錄(MAMR)技術令人印象深刻,而希捷科技(Seagate Technology)也不遑多讓,持續投入其先驅的熱輔助硬碟技術。

20180202_innovation_NT31P2 WD產品經理手持MAMR原型硬碟

這並不是目前最酷的技術,但如果少了硬碟,就沒辦法迅速地存取儲存在Facebook的照片以及其他雲端服務了。

#6 三星3D NAND、英特爾3DXP

我認為三星更值得這個獎項,因為它既是該技術的先驅,又在去年8月發表了Tbit級3D NAND晶片。

過去幾年來,三星的工程師為業界帶來了新一代的3D設計與製造。該公司不僅徹底改變了NAND快閃記憶體(flash),同時還成為單體3D設計的代表,可望成為未來多年半導體產業的中流砥柱。

在這個領域有許多競爭對手——NAND製造商迅速成為三星的追隨者,迫使其創造自家的創新技術,因為到處都充斥著如何製造這些晶片的秘密了。英特爾(Intel)是主要的追隨者之一,但該公司也試圖進一步延伸,因而率先在去年3月推出新興的儲存級記憶體與裝置。

20180202_innovation_NT31P3 2D NAND vs. 3D NAND結構

#5 RISC-V指令集架構

美國加州大學柏克萊分校(UC Berkeley)的研究生和教授在過去幾年來的努力,創造了一種新的微處理器架構——RISC-V,它並不受到授權的限制。這項成果還為開放來源硬體帶來了更多新的可能性。有鑑於當今半導體產業的整併與成熟,即使是這個運動的資深共同創辦人也對這項開發成果感到震驚。

事實上,首款執行Linux的RISC-V SoC至少要到2018年才能商用化,那麼它適合列入2017年的獎項嗎?同樣地,許多RISC-V核心也正用於2018年及以後的各種商業產品。但對我和其他觀察家來說,他們都從2017年開始播下種子。

20180202_innovation_NT31P4 美國加州大學柏克萊分校打造的RISC-V核心

#4 百度DuerOS語音助理

其實要頒獎給有功於推廣人工智慧(AI)喇叭概念的亞馬遜(Amazon)並不難,但我想它並不需要更多的知名度——在美國的地鐵甚至都為其裝點起來,期望爭取成為這家西雅圖資料中心巨擘的第二公司總部所在。此外,隨著該公司收購Whole Foods,我最近對於Amazon的AI技術反而變得害怕而不再是敬畏了。

相形之下,號稱「中國Google」的百度(Baidu)宣稱,該公司最先在網路上發明了智慧語音助理,只是因為他們說的是中文,所以很多美國人並沒有注意到。

百度Duer事業部總經理景鯤認為所有的裝置都應該以語音啟動。我曾經有機會見到他,也發現他是一位腳踏實地的人。所以,我暫且相信他會用收集的個人資料做正確的事情。

20180202_innovation_NT31P5 百度Duer事業部總經理景鯤

#3 Nvidia的Volta GPU

幾年前,我有機會參加輝達(Nvidia)的年度GPU技術大會,執行長黃仁勳的主題演說讓我開始關注ImageNet深度學習神經網路及其意義。而在去年5月的年度活動中發表Volta,則是該公司首度因應訓練神經網路的需求而量身打造的首款GPU晶片。

Volta超越了Nervana和Graphcore等新創公司,也由於該晶片有助於發揮最佳性能而得到AI研究人員的讚賞。

20180202_innovation_NT31P6 Nvidia執行長黃仁勳在主題演說中發表Volta GPU

#2 Google Tensor處理器

多年來,我們不斷看到有關Google招聘晶片設計人員的消息,很想知道他們在做什麼。管理這個團隊的人可能也不時地在問自己這個問題。

Google終於在2016年5月發佈首款張量處理器單元(Tensor Processing Unit;TPU),目的在於加速深度學習神經網路的推論作業。這真的令人印象深刻,尤其是想到這可是花費了16個月的設計週期啊!

今年,Google更新TPU以用於處理訓練任務,並披露了第一代晶片的內部工作細節。在這個知識財產權(IP)保密的時代,Google仍不吝於分享,希望整個產業能朝著每個人的利益發展。這就是我們需要的精神!

20180202_innovation_NT31P8 Google首款自製機器學習專用晶片TPU

#1 極紫外光微影

經過20多年的發展,ASML在2017年出貨了號稱歷來最大最貴的電子產品之「量產就緒版」。如果這款極紫外光微影(EUV)步進器成功了,他們將有助於在未來幾年打造更先進的電子元件。

最新的EUV系統並不完美。據我所知,他們缺乏一種生產所需的保護薄膜。他們可能還需要改進其抗蝕材料,而且吞吐量仍然低於193nm技術每小時200+晶圓的目標。

也就是說,這個系統是物理學的一大奇蹟。它透過雷射光束照射熔融錫滴而產生光源,再經由光學陣列使光折射出來,並將其聚焦於奈米級的空間中,這樣的精確度對於微處理器設計人員已經足夠了。隨著時間的進展,預計再過幾年,將持續開發出新的EUV技術所需的高數值孔徑(NA)版本。

20180202_innovation_NT31P7 EUV微影時代真的快來了?(來源:ASML)

每一位身處或受益於科技產業的我們(也就是說所有人)對於堅持投入這些系統與技術創新的團隊都心懷感謝。

編譯:Susan Hong

(參考原文:8 Top Innovations of 2017,by Rick Merritt)