在今年Globalpress的Electronic Summit中，无线通信仍然是热门的主题之一，不论在WMAN、WLAN、WPAN等各个领域中，都有新一代技术在持续推展也是会议中代表不同技术的厂商大力背书的重点，例如代表802.11n的Airgo和Broadcom，以及致力于推动UWB的新兴公司Pulse~link。不过，也有厂商并不强调对特定无线技术的掌握，而着眼于不同技术标准之间的整合，如Renesas。
今日与下一代无线技术
Renesas企业策略计划部门资深经理Tsutomu Tsuboi即指出，目前各个领域的无线技术皆有其独到的发展优势，但在网络的世界，势必会发生规格兼容与交换的议题。这种状况在未来几年会愈来愈需要被正视。在广域网中，有线的光纤、Gigabit/Terabit Ethernet仍然是主要的基础骨干，行动性高、传输速率不断提升的无线通信网络，如蜂巢式系统及WiMAX（802.16）则是局端/终端的重要接取技术；另外一个平行发展的网络则是数字广播网络，它正与蜂巢式网络进行整合，进而形成另一波的行动电视应用模式。
再往下发展，蜂巢式3GPP、3GPP2将从3G走向3.5G（HSDPA）及4G，WiMAX的延伸技术标准则有MBWA（802.20）和WRAN（802.22）值得观察，其中MBWA采用3.5GHz以下频带，带宽小于5MHz，能在时速250公里下提供1Mbps的数据传输；最新的WRAN标准则运用感知无线电技术，将使用电视广播的VHF/UHF频带（北美为54MHz～862MHz）的频率作为传输频带，由于使用的是比WLAN更低的频带，能覆盖的范围极大，半径可超过40公里。
走入家庭及办公室，802.11已是WLAN的主导性无线技术，传输率超过100Mbps的下一代11n标准正在如火如荼地推动中。目前市场上虽然已有标榜Pre-n的产品出现，但掌握MIMO关键技术的Airgo则指出，由于11n的硬件规格仍未完全敲板定案，这些产品未来与规格的兼容性有值得商?的地方。Airgo产品管理主任Dave Borison表示，11n物理层规格最快也要到今年底或明年初才会定案，届时依规格而生产的Pre-n产品，才可能透过软件的升级来完全与正式的标准兼容。
Tsutomu补充说，除了往高速传输发展，802.11的另一个发展重点则是车用电子的应用，即IEEE 802.11p（又称WAVE；Wireless Access in the Vehicular Environment或IEEE 802.11 WAVE Study Group）。11p是以11a为通讯技术，因此同样采用5.9GHz频段，其用途主要是专用短距通讯（Dedicated Short Range Communication；DSRC），也就是当车子快速移动时，能达成车对车通讯、不断线通讯与多媒体影音下载等应用，并能加强车用安全，如碰撞警示、道路危险警示等。
在短距离无线技术（WPAN）方面，又可分为高速传输与低速传输。目前低速的蓝芽技术已普遍被应用耳机、手机或车用系统，低耗电的ZigBee则用于感应、控制网络；可达480Mbps高速的UWB，则定位于家庭影音的无线传输应用，可望让今日复杂的AV联机或PC、消费性电子的链接走向无线化的环境，例如发展采用UWB技术的无线USB及1394标准。UWB在速度上的突破潜力惊人，未来的发展蓝图可望达到1.5GHz；此外，另一途径则是采用milliwave（18GHz到100GHz）的频段，其优势是即使在下雨或起雾的天气中，也能清楚地传递讯息，这很适合用于汽车的碰撞警示。无线技术的发展趋势，请参考(图一)。
无线技术的兼容议题
在Renesas的观察中，接下来几年，会形成各种无线网络技术彼此重迭与寻求互通的状况，也就是各种室内、室外的设备透过基地台、Access point或门道器（gateway）来与远程的设备或服务器链接，除了搜寻、下载数据或节目外，也可以用来监视或控制家电系统。因此，Tsutomu表示，如何达成技术与技术之间的通透性转换，将是愈来愈重要的课题。
他分析指出，虽然各个技术的作法不同，但仍有一些共通性的架构可以依循，而这个参考架构就是OSI的阶层式观点。不论是WMAN、WLAN、WPAN或控制网络，都至少可以具有物理层（PHY）、MAC层及网络层，这三层中，物理层偏重硬件设计，网络层偏软件建置，MAC层则软、硬件兼具。从这个角度来看，其实在物理层的技术上，除了控制网络采用DSSS/Pulse作法外，其他的广域、区域及个人网络皆采用OFDM调变系统作法，网络层则采TCP/IP标准，因此主要的差异是在MAC层的设计，也是在研发交换平台时需提供的弹性重点所在，如(图二)所示。
多核心、分布式处理趋势
在不久的将来，各领域中的无线技术都将不断地提供其传输速度，未来以100Mbps的速度将数据从区域传到广域，将不是太大的问题，如(图三)。在此一带宽充足的情况下，有线、无线网络的环境中将出现大量的高信息量传输应用，例如视频会议、电视或游戏等等。这时，网络环节中的各个设备，包括服务器、路由／交换器或手机、NB／PC等终端设备，都必须大幅提升其处理效能，才能达成高负载的处理任务。
不过，过去靠单一高效能处理器的时代已发生转移，市场已转向多核心的分布式处理技术发展。Cradle营销副总裁Kourosh Amiri指出，这种转移很明显，例如Intel大力主推其双核心平台，STI（Sony、Toshiba、IBM）联盟则发展其Cell架构。在通讯或多媒体的运算系统中，采用DSP加GPP（General purpose processor）的分布式架构已是主流，有的平台中则还会加入一个或多个多媒体加速引擎，专门用来处理视讯、音频或者是图形的应用；在更复杂的应用中，也可能用到多颗DSP，以平行运算来执行繁重的讯号处理工作。
Kourosh表示，当高频率核心的耗电及高热成为了系统中的不定时炸弹时，朝多核心的分布式处理就很自然的成为市场上的希望，不过，在典范转移的过程，难免会遭遇到不少新的设计挑战，这时先进工具的使用就成了问题解决的关键助力。他认为设计者总是期待在自己熟悉的开发环境下工作，这个环境要能提供容易使用的接口，并能符合市场上的标准。
在除错上也是一个重点，设计者会要求辅助工具能深入设计问题的底层，并同时提供高阶的控制及程序代码细节的逐步控制；在效能分析上，除了分辨出多核心架构设计案的瓶颈所在，最好还能为此项目执行优化的调整动作。因此，今日的多核心开发工具必须具备「可移植性」、能支持C语言的程序设计，并能提供强大的编译工具；在多核心架构中，必须要能同时支持内部及外部的分享式内存；此外，如何分区（partitioning）也是一大挑战，因此需要一套好用的动态排程器（dynamic scheduler）来辅助设计，并支持实时操作系统（RTOS）。
自动化工具降低设计复杂度
EDA业者Athena总裁John Murphy也指出，电子产业已移转到平台式的多核心SoC设计上，其中分布式处理是必要的架构。不过让业者感到沉重负担的，则是愈来愈复杂的实体电路，以及水涨船高的开发成本。在奈米级的电路中，设计者必须面对的实体效应挑战包括：讯号完整性（Signal integrity；SI）、噪讯（noise）、耗电、时序（timing）等等，此外，设计的良率也不易提升。
在这些难题下，目前IC开发的项目时程已明显地拉长了，从过去数周可以完成，到今日需要三十多周才能结案，再加上需要投入更多的研发人力、开发工具，因此成本已是过去的三倍以上。John指出，到了65nm制程时将会遭遇到更多问题，在这种更大、更复杂的设计中，如果没有一些自动化的工具来协助建置，设计闭合（design closure）将很不容易达成。
John进一步分析指出，今日的IC开发流程往往得辛苦的采用手动方式去进行分析和校正错误，工程师得一步一步地去找、分析，再校正时序、SI、电源和处理DFM等问题。很显然地，这种作业方式是相当艰苦不讨好的工作，过程中很多手续可能是重复的，在复杂的案子中将是寸步难行。
他认为好的奈米芯片EDA工具必须具备强大的自动化功能，为设计案提供智能性的实体电路效应分析。这种分析不能只是针对特定区域来进行，而要能同步地对系统中的多重区域进行分析，才能得出接近真实的分析结果。自动化、同步的全区分析还只是第一步，接下来设计工具还应该能针对项目的需求提供优化的调校程序。
电源管理的整合度与智能性
结合上述的无线技术及多核心、奈米技术发展趋势，在市场上当红的产品宠儿即是手持式设备，尤其是手机的设计开发。当音频、视讯、照相、游戏等多媒体应用一一出现在这个轻薄的产品上时，除了效能、尺寸与热量管理的问题外，另一个关键性的议题，也就是电源的管理。
目前的手持设备系统中，不论是射频、基频、显示器、应用处理器，或未来可能加入的行动电视模块，都为电力的消耗造成愈来愈大的负担。但近年来电池技术并未出现大幅的跃升，因此，手持设备想要延长电池的寿命，只能从提高电源利用率及降低功耗这两个角度来下手。
美国国家半导体策略营销主任Paul Greenland指出，在半导体产业的设计趋势上，一向是「分久必合、合久必分」，也就是有时会偏向采用一般性的架构（Generic Architecture），有时则偏向采用特殊性的架构（Specialized Architecture）。不论是在芯片组或电源管理单元，都可以看到这个现象：当功能需求稳定时，一般性的架构就会成为主流；当应用需求出现变化时，就会分出特殊的功能区块（functional block），以满足弹性化的需求。不过，随着时间的发展，下一代组件的整合度会愈来愈高。请参考(图四)。
目前手持设备的PMIC也朝高整合度的SoC发展，不断地加入更多的功能与智能。John也指出，PMIC与处理器SoC的链接需要采用高效能的互连接口，并应用先进的电源管理技术，才能依SoC系统中各别功能提供所需的供电，进而灵活控制各方面的功耗。
结论
目前手持设备的PMIC也朝高整合度的SoC发展，不断地加入更多的功能与智能。John也指出，PMIC与处理器SoC的链接需要采用高效能的互连接口，并应用先进的电源管理技术，才能依SoC系统中各别功能提供所需的供电，进而灵活控制各方面的功耗。
通讯技术，可说是数字应用的基础平台；无线化、宽带化，则为数字应用打造了更宽广和多元的承载环境。今日的应用焦点集中在人们的消费性、娱乐视听的经验创造上，如手持设备的多媒体应用，以及家庭中的数字视听剧院及网络。不过，另一波的网络应用正在蕴酿，那就是无所不在的感应网络（Sensor network），它将把网络的使用范围扩及每个角落的电子设备，届时将会出现全新的市场模式与经验。
有了宽带环境，多元化应用的落实就得看产品设计的能力与创意了。从制程、IC设计、EDA工具，到软件与设备制造商，都在整个环节中扮演了重要的角色。大家都在微小化、高集积度的电路中竭智惮思，共同将电子业画出的愿景化为现实。下一步的电子产品愿景是什么呢？或许是将微机电及生物科技都结合在一颗小小的IC当中吧。
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