內建於全球數以百萬計的智慧揚聲器、智慧型手機以及其他智慧型裝置,MEMS元件已經安穩地在智慧家庭佔據一席之地,而隨著如阿里巴巴、Google與Amazon等網際網路巨擘繼續投資智慧城市、智慧醫療、智慧建築等等一切智慧應用,就會帶動對於市場對MEMS的需求。

根據總部位於法國的市場研究機構Yole Développement最新報告,全球MEMS市場緊隨著半導體市場持續成長,估計市場規模將從2018年的116億美元,到2024年有8.2%的規模成長,出貨量則成長11.9%。

Yole Développement技術市場分析師Dimitrios Damianos接受EE Times採訪時表示,像是阿里巴巴、Google與Amazon等大公司,將MEMS視為各種智慧應用的關鍵元件;「MEMS具備實現更多智慧化的能力,可提供高精確度、低功耗、小尺寸等優勢,只要在系統中內含眾多MEMS元件,就能以感測器融合提升功能性,為行動、交通、醫療保健與安全等跨產業領域帶來新應用與服務。」

MEMS對所有的市場來說都有高度影響力,其中又以消費性與車用市場為最。2018年,消費性應用MEMS市場規模約65億美元,佔據超過五成的整體MEMS市場;估計該應用市場規模到2024年將成長到105億美元。而消費性應用主力MEMS元件為MEMS麥克風與RF MEMS元件,貢獻該應用市場整體營收的一半。

語音助理已快速成為智慧型手機、智慧揚聲器、智慧電視與智慧手錶等消費性電子裝置的常見功能;而要以語音指令操作裝置並與之互動,就需要麥克風來收音。MEMS麥克風的關鍵市場動力在於語音擷取品質,還有高傳真、低失真以及低功耗性能。

Damianos表示:「智慧揚聲器與智慧顯示器的數量預計到2023年將達到2.5億台,如果每台裝置都內建2~7顆麥克風,像是Google Home Mini以及Amazon Alexa等產品的案例,我們認為這是一個對MEMS麥克風來說具備實質潛力的市場。」

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個人語音助理裝置出貨量持續成長。
(來源:Yole Développement)

消費性應用MEMS面臨哪些挑戰?「小型化與成本永遠會是重要考量,」Damianos指出,MEMS麥克風的價格約為15~20美分,「你不可能一直降低元件價格,所以需要讓它們變得更聰明、耗電量更低。」

至於車用MEMS市場,Damianos表示其規模在2018年達到23億美元,預期將以6%的年平均成長率,在2024年達到32億美元規模。未來幾年當自動駕駛成真,相關技術的發展需要精確度、可靠性與確保駕駛人與乘客的安全性。

由於與環境感知相關的複雜性,雷達裝置性能持續提升;以光達(LiDar)市場為例,其市場規模成長快速,預期將從2018年的13億美元,在2024年成長至60億美元,該元件市場整體營收有七成是來自汽車應用。

MEMS能即時收集並聚合細項資料,這些感測器資料可以在邊緣進行預先處理,或是直接透過網路傳送到雲端。儘管MEMS元件製造商鼓吹在本地進行部分邊緣運算,從感測器資料中提取有意義的數據以降低功耗與延遲,雲端服務供應商如阿里巴巴與Google仍想要利用感測器資料並在雲端進行大規模資料處理;由感測器收集的資料會是真正的價值所在。

那些科技巨擘對MEMS元件越來越高的興趣是一大商機,Damianos表示:「如果MEMS業者生產的感測器能被整合到那些公司的產品中,會是一筆非常大的生意;」不過他也強調,今日那些科技大廠需要針對自家應用的特殊設計,MEMS業者的產品必須迎合其需求。

那麼如果MEMS元件供應商無法因應快速變化的市場需求呢?Damianos表示:「MEMS業者可能會收購其他同業,以差異化解決方案並因應越來越多的客戶需求;」那若是MEMS業者還是無法滿足那些大公司的需求呢?他認為,「或許最大的威脅會是那些科技公司最終將自己投入MEMS元件開發以滿足自家需求。」

這聽起來很遙遠,但像是Amazon等公司在動作感測以及全面感知(holistic perception)等領域行動快速。一年前,Amazon向美國專利與商標局(U.S. Patent and Trademark Office)申請了從使用者聲音偵測疾病以及情緒狀態的技術專利,而據了解,目前該公司的Echo裝置開發團隊正在開發一種能解讀人們的興奮、快樂、恐懼與厭惡等感受的語音啟動可穿戴裝置。

對於這種具備「同理心」的感測器,Damianos認為應該是結合感測功能與大量處理性能,才能從人們的聲音中解讀情緒並解碼其狀態。

MEMS與其他感測器正在推動從物理、聲音感測、聲波感測、語音啟動到情緒感測等一系列新應用潮流;Damianos表示:「今日的感測器越來越智慧化,例如整合了人工智慧、機器學習、邊緣運算等功能;各種感測器讓數位世界與人類生活更貼近,並且創造出大量資料。」

編譯:Judith Cheng

(參考原文: Internet Giants to Boost MEMS Demand,by Anne-Francoise Pele)