预测：2010年十大潜力新兴技术

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预测：2010年十大潜力新兴技术上网日期: 2009年11月30日
关键字： 十大潜力新兴技术  2010年  硬件  
经历了惨重的产业衰退，好不容易感受到景气复苏的科技厂商们，该是重新振作投入创新研发的时候了…但2010年什么会红？该把钱砸在哪里才不会变冤大头？以下是EETimes美国版所选出的、值得特别注意的十项新兴技术。
虽然软件看来也将在2010年扮演要角，不过以下选出的十大潜力新兴技术主要是硬件方面的，且特别看重其在省电、降低二氧化碳排放量、精简材料等方面的条件(这些条件也可说是推动那些技术的主要力量)；至于那些已经是主流话题、或是还需要长期发展的技术项目则未考虑在内。

当然，这十项由编辑们选出的技术(排列顺序并无特别规则)，也许不是百分之百准确成为2010年的明星，但它们对整个产业的影响力还是值得关注；如果读者们有其他的看法与预测，欢迎一起讨论！

1. 对电子装置的生物回馈(biofeedback)与思想控制

有不少企业或研究机构都展示过如何利用装置在头盔或是耳机上的传感器来撷取脑波，并用以控制计算机系统。这类技术主要应用在医疗──让重度身障人士能进行沟通或是控制环境──以及军事领域，也越来越常用以做为消费性电子装置与计算机游戏的控制接口。

听起来也许有点像科幻小说，但藉由思想控制(thought-control)的人机接口已经存在了，例如一家总部位于美国旧金山的公司Emotiv Systems，就正在推广这种技术。

2. 印刷电子

能 快速印刷出多个导体/绝缘体或半导体层以形成电路的技术，可望催生比目前采用传统制程生产之IC成本更低芯片。通常印刷半导体意味着使用性能与硅大不相同 的有机材料，甚至所生产之组件尺寸也能超越硅材料的极限。此外还有许多应用获益于低价、软性基板的性能；例如RFID标签，还有显示器的主动矩阵背板 (active-matrix backplane)。

有一家美国厂商Kovio则是专精印刷式硅电子组件技术，该公司自2001年成立以来就深耕印刷电子市场，并在2009年7月宣布获得2,000万美元资金，将把这笔钱用于将该公司的RF条形码推向商业化量产。

3. 塑料内存

塑 胶内存也可能适合以印刷制程来生产，并像上面的印刷电子组件一样，能比硅材料有更好的性能表现、成本也更低。挪威业者Thin Film Electronics就是这种技术的专家之一，该公司多年来致力将该技术商业化，并曾与大厂英特尔(Intel)合作过一段时间。

塑 胶内存是以具铁电(ferroelectric)特性的聚合物Polythiophenes为基础，可重复读写、非挥发性；根据Thin Film Electronics介绍，其资料保存期限可超过十年，读写周期超过百万次。在2009年9月，一家德国公司PolyIC还使用塑料内存技术，以聚乙烯对苯二甲酸酯(Polyethylene Terephthalate，PET)做为基板，用滚动条是制程生产出20bit的塑料内存。

4. 无光罩微影

大 多数人可能会问，超紫外光微影(extreme ultra violet lithography，EUV)究竟何时可取代浸润式微影技术？但现在有匹大黑马跳出来──即采用电子束(electron beam)技术为基础的无光罩微影(Maskless lithography)。

荷兰业者Mapper Lithography则是该技术的主要推手。2009年7月，Mapper提供了12吋晶圆用电子束微影平台给法国的研究机构CEA-Leti，让晶圆代工大厂台积电(TSMC)在该处进行相关制程研发。

5.并行处理技术

这种技术已经以双核心/四核心PC处理器的形式存在，还有嵌入式领域应用的多核心异质处理器(multicore heterogeneous processors)；不过到目前为止，对于多核心处理器如何编程，以及如何充分发挥其运算能力与功率效益，业界还是少有形式上的理解。

自从多核心处理器问世以来，上述问题一直是困扰IT领域与整个产业界，而且我们距离解决方案还有好一段距离；目前OpenCL、Cuba等计划都是试图有所突破的行动，在2010年可望看到更多的进展。

6. 能量采集

能
量采集(energy harvesting)并不是一个新题目，例如自动表(motion-powered wristwatch)就已经存在多年；但当电路的功率消耗量从毫瓦(milliwatts)缩小到微瓦(microwatts，千分之一毫瓦)等级，有
趣的事情就发生了…启动电路可能再也不需要电线或是电池，而可以透过各种环境现象，而这种技术可能会带来深远的影响。

最初的
振动供电(vibration-powered)无线传感器应用之一，是装置在汽车机械中；这种无电池传感器应用的主要考虑，就是免除了维护的需要。有家
德国公司EnOcean则专长于无电池无线开关技术，可应用在住宅自动化领域；该公司并正在推动相关技术的标准化工作。

手机大厂Nokia也正在观察手机用能量采集技术的可能性，不过目前还没有任何原型产品；而到2010年，所有的行动设备业者将不得不关注能量采集技术，或者是至少得好好思考一下如何延长产品的电池续航力。

7. 生物电子与人脑研究

在 2010年，研究阶段的进展似乎多过于开发阶段，但生物学与电子学的结合技术，已经成熟到可以应用。我们已经对那些植入动物体内的硬件组件习以为常，像是
宠物芯片等注射到动物皮下的电子卷标，或是人类应用的心律调整器；而想要在提升医疗照护质量同时，又能降低相关费用的需求也是越来越急迫。

产
业界在微机电系统(MEMS)、有机电子组件制造等方面技术的进展，改善了活体组织与电子电路的整合程度。实验室单芯片(Lab-on-a-chip)就
是相关技术的展现之一，IBM最近也发表了该类芯片样品；未来甚至也有可能在可电子寻址的基板上培育生物细胞。实现生物体外诊断的可能性已经很确定。

这类技术的主要目标，是探索个别细胞的电气特性信息与它们对药物的反应，以进行心脏与神经方面的疾病，如阿兹海默症(老人失智症)、帕金森氏症等方面的研究。所以短期之内，我们可预期将有更多生物电子学技术跃上台面。

8. 电阻式内存/忆阻器

业
界对通用内存的追寻仍在持续；这种内存需要像DRAM那样简单，甚至最好能像是那些电容器。此外理想的内存要能在断电情况下仍能保存数据数年，使用
循环周期至少要达百万次等级；这类内存最好使用传统的制造方法就能轻松生产，使用的材料也别超出传统晶圆厂可负担的范围…

但遗憾的是我们迄今尚未发现梦幻内存…是这样吗？

2009 年，在导电金属氧化物(conductive metal oxide，CMOx)技术领域默默耕耘七年的Unity Semiconductor终于熬出头；其他也有内存相关技术进展的新兴业者还包括4DS、Qs Semiconductor与Adesto Technologies。

我们也看到许多较大规模的IDM厂积极进军电阻式内存(RRAM)，还有忆阻器(memristor)技术的发展。相关信息可参考：全新忆阻器改写电路理论　RRAM可望成为杀手级应用？

9. 直通硅晶穿孔

在先进硅芯片表面最上方的导线堆栈(interconnect stack)深度，可以达到很深且非常精细的程度；而我们认为这样的趋势将导致芯片前段(front-end)制程分成不同阶段，甚至可能分别再不同的晶圆厂进行。

这
种将多层裸晶堆栈在单一封装内部的需求，需要更细致的导线；而直通硅晶穿孔技术(through-silicon-via，TSV)能完全穿透硅晶圆或裸
晶，是制造3D芯片的重要关键。Austriamicrosystems公司已在2009年五月开始生产TSV组件，锁定供应将CMOS芯片与传感器组件
等进行3D整合的客户；类似的组件在2010年将会有更多。

10. 五花八门的电池技术

已经非常成熟的电池技术无法像是依循着摩尔定律(Moore's law)的IC那样，继续在能量密度上有所进展；但无可讳言，虽然我们希望电池能储存更多的电能，那也有可能带来其他的安全性风险。

各种可携式电子设备都需要电池来供电，诉求环保的电动车若是少了电池也不再有未来；最近在镍氢、锂电池化学成分的研究上有一些最新发展，有家ReVolt公司则开发出可充电的锌空气(zinc-air)电池。预期在2010年将会诞生更多具备智能功能的新颖电池技术。

2010年什么科技应用最红？以下是EETimes美国版编辑群选出的10个热门项目，包括电子书阅读器、3DTV等等；除了列举让这些应用如此引人瞩目的原因，也提出了一些可能让它们仍无法在2010年出人头地的未解问题。

远距医疗

据统计，光是美国民众去年一年花在医疗照护上的费用，总计就达到2.5兆美元(为美国GDP的18%)。人人都在寻找是否能让医疗成本下降的方法，现在有个方法是把医疗监视设备搬到家里，特别是针对因压力与肥胖所导致的一些慢性病患者。

市场研究机构ABI Research的分析师Jonathan Collins预测，目前可穿戴健康照护设备(几乎大多数是运动或是瘦身仪器)的出货量约为1,165万台，到2014年，该数量将可扩充至4.2亿台，其中有5,900万台是家庭使用。Collins表示，包括蓝牙、Wi-Fi等无线技术的普及，也将让家用医疗设备的连网更为简便。

透过家用医疗监视设备与感测网络，可把每个人的体重、生命征象与睡眠状况自动做分析，以早期发现健康问题；此外这类装置也能在高龄化时代，让银发族更长寿、居家更安全。但一个棘手的问题是，谁愿意投资这些居家医疗照护系统与服务？此外，相关远距医疗技术的发展还在初期阶段。

远距医疗相关的标准化工作也在发展阶段，包括如何将家用医疗监视仪器所收集到的个人健康信息，通过网络安全地传送出去，以及医疗植入装置与医疗设备的连结与数据交换等，都是相关标准团体如Continua Health Alliance正在努力的工作。据了解，以上任务牵连的范围甚广，恐怕得花上10年的时间才能完成。

Android

2009年是Android手机的诞生年，而到2010年，采用该Google所开发之操作系统平台的装置，将到处可见。虽然对于Google致力将Android推向手机以外之各种装置的承诺，业界仍有不少质疑，但消费性电子产业恐怕难以抵挡这股趋势；未来包括电视、机顶盒、便携式GPS装置、 MP3播放机，都可能看到Google与Android的影子。

而各家厂商已经看准Android商机积极抢进，包括ARM、MIPS等半导体IP供货商、设计服务业者Aricent以及EDA供货商Mentor Graphics等，日本厂商还成立了一个组织(OESF)专门推动Android在各种嵌入式系统中的应用。还有中国、新加坡等地的业者，也计划推出 Android车用导航系统等消费性装置。

包括HTC、Motorola、Samsung等手机大厂，以及众多亚太区OEM/ODM厂，也都有意开发各种Android装置；不过像是Panasonic、Sony等消费性电子领域大厂，则对Android仍采取观望态度。

对Android是否能进军更广大消费性电子市场，是有理由持保留态度的；该平台最初是为智能手机所设计，所支持的处理器也有限，并无法支持C语言应用程序。因此相关设计工具供货商、芯片业者与软件设计业者，还必须想办法突破这些限制。

生物/医疗电子

根据统计，目前全球有250万人使用医疗植入装置，主要是心律调整器与心脏去颤器(defibrillator)；这类科技与医学技术的成熟，鼓励了医疗人员与设备厂商进一步开发应用于神经系统等更宽广人体范围的医疗植入装置。

神经与脑部的刺激器(stimulator)能用以控制包括阿兹海默症、癫痫、成瘾、忧郁或是失禁等症状；部分植入装置会针对特定人体器官投药，以减少透过口服或是注射等方式，可能会对胃或是血液造成的副作用。

至于电子器官的研发，则是一条仍在继续中的漫长道路，例如针对糖尿病患者研发的人造胰脏；此外也有不少研究案已经在人造视网膜方面取得进展，并已开始临床试验。然而生物电子在法规、产业与科技等方面都仍有许多障碍有待克服；任何一种植入装置都必须经过数年的动物与人体实验，才能真正被应用。

在现今各种成本不断升高的趋势下，医疗照护服务供货商仍坚称，每种医疗装置一旦被批准使用，都将证明可以为民众节省更多金钱并提升病患的医疗质量；不过医疗装置的制造商到目前为止尚未找到将医疗植入装置连结至远距医疗监视仪器网络的、具成本效益的方法。

在技术方面，医疗电子装置开发商也仍在寻找能连结电子装置与人体器官组织，可传送清晰信号又避免感染的较佳接口技术。在此同时，各种医疗植入装置正迈向侵入性更低的新一代分子技术，即透过DNA与蛋白质的研究，在更微小的层级来对付各种症状。

触控屏幕

自从iPhone问世以来，每家智能手机制造商都把触控屏幕列为产品必备条件；触控屏幕的诞生大约是1960年代，但一直到iPhone诞生之前，该技术的消费性应用大多以自助式导览装置或是自动提款机(ATM)为主。

触控屏幕能让使用者直接与屏幕上所显示的内容互动，其种类包括电阻式、红外线、电容式以及表面声波(surface acoustic wave)等，能侦测手指在屏幕上接触的位置；只有一种投射式电容触控技术(projected capacitive touch)能支持多点触控应用。

投射式电容触控屏幕上有排列成网格状的隐形电容，每一个电容都能独立侦测手指位置；该种屏幕因此能支持多点触控指令，例如以食指、大拇指在屏幕上滑动来放大缩小图片，即iPhone与iPod Touch最知名的功能，其它包括HTC、Motorola、Palm、LG、Sony Ericsson等厂牌，都有类似的产品功能。

根据市场研究ABI Research的估计，今年全球便携式装置的触控屏幕市场规模可达50亿美元。不过触控屏幕也有一个缺点，就是会在显示器上留下指纹；目前有数种新式的涂布技术号称能减经以上问题，但唯一可绝对避免留下指纹的方法，大概只有以触控笔取代手指。

3D电视

包括Panasonic、Sony等大厂，都积极地想把3D电视机送进一般大众家里的客厅，问题是你到底会想要买一台吗？

些支持3D显示技术的厂商们是很乐观，但反过来问问消费者，3DTV到底有没有那么容易进驻一般家庭的客厅，恐怕还是有很多的疑虑；以下整理出七个你可能也有的问号：

1. 3D内容的字幕会怎么显示？──当3D电影的某个画面立体显示，字幕也是会跟着跳出来的……这对观众来说可能有点怪，但Panasonic也表示目前这还没有明确的解决方案。

2. 现场直播的体育赛事跟实况活动，要怎么用3D画面？──要让棒球或足球赛现场以3D画面呈现，得有一套全新的方法，目前的摄影师与电视节目制作单位恐怕还缺乏足够的经验、或者不知道该怎么做。

3. 3D动画的画质很好，但其它的内容呢？──3D动画电影的制作技术已经成熟，但一般显示真实世界的影片内容要用3D技术就是考验了，只要稍微处理得不好观众就会马上察觉，因为我们是生活在一个真实3D世界。

4. 一定得戴可笑的眼镜吗？──无论是采用那一种技术的立体眼镜，消费者恐怕都想问：“看3DTV必须一直戴着那些眼镜吗？”而且大多数人往往是一边看电视一边做别的事，例如吃饭或看报纸之类的，戴着那种眼镜真的很不方便。

5. 3DTV一台卖多少钱？──到目前尚未有供货商透露新的3D蓝光光驱或3D电视机的售价，在全球经济都这么不景气，消费者口袋扁扁，很难说会不会愿意花大钱买新奇的电子玩意儿……除非是狂热的科技迷。

6. 什么？还有3D PC？──你没听错，刚刚Sony的那位确有说过计划推出支持3D显示的VAIO系列PC；虽然PC已经逐渐成为一种“娱乐设备”，但那种新产品究竟会是什么样子还是让人好奇，可惜Sony并未透露更多讯息。

7. 到底看3D电视对眼睛有没有害？──这最后一个问号也是一个对3D视频来说最关键的问题，目前尚未有足够的医学研究或相关证据，能显示若是看个几小时的3D影片，会对眼睛造成怎样的伤害，而要是真有这样的负面效应，该市场恐怕就真的玩完了。

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