三星電子宣布其連續五年榮登全球品牌顧問公司Interbrand公佈的「全球最佳品牌」前五強。Interbrand每年定期公佈「全球最佳品牌」排名，今年榜單顯示，三星的品牌價值高達1,008億美元，較去年同期成長10%。

三星品牌價值的顯著攀升，主要受惠於AI產業強勁的成長動能，尤其是三星在智慧終端及半導體領域的競爭優勢。自2020年首次晉升前五名以來，三星在四年內實現62%的成長，成績令人刮目相看，且仍是唯一進入全球前五大品牌的亞洲企業。

三星電子總裁暨全球行銷部門負責人YH Lee表示：「今年品牌價值的大幅成長，主要歸功於三星全面導入AI技術，並致力將此強大技術交付於全球三星用戶手中。展望未來，我們將進一步提升品質，不負用戶的殷切期望。」

三星憑藉智慧終端、強化的互聯體驗、領先業界的AI實力而備受認可

根據Interbrand報告，三星主要成長動能為：

• 於主要產品導入AI技術，鞏固智慧終端市場領導地位
• 透過AI驅動的平台和產品，全面提升串聯體驗
• 在半導體領域展現卓越的AI競爭力
• 落實全球一致的品牌策略
• 堅守對永續未來的承諾

今年，三星以「AI for All」的願景，如火如荼地將AI技術導入旗下產品陣容，藉以強化消費者體驗。隨著Galaxy S24旗艦系列的登場，三星躍升行動AI技術的領導者。三星亦推出搭載AI處理器、AI升頻技術的智慧電視，以及賦能用戶日常的Bespoke AI家電。

三星亦不遺餘力拓展SmartThings生態圈，且不獨厚自家品牌產品，將多元的第三方裝置納入支援行列，提供一致的串聯體驗。兼容並蓄的跨品牌整合，不僅有助於提升便利性，更在節能與家庭照護等方面，帶來莫大的好處。

身為半導體產業的領導者，三星投注大量資金於技術研發，以滿足日益升溫的AI需求，並透過創新的記憶體產品，例如DDR5、GDDR7、HBM3E、LPDDR5X、第9代V-NAND、Exynos SoC、高解析度感光元件等，積極因應伺服器與智慧終端AI的市場需求。

在品牌策略方面，三星以提供一致的品牌價值並與消費者建立真誠的關係，深受各界肯定。

此外，三星於旗下廣泛的產品線導入多元再生材質，以具體行動與舉措展現對環保的重視。亦積極參與全球倡議、與產業領導者合作，以落實環保目標為首要任務；例如減少使用裝置產生的碳排放。三星在推動永續發展、形塑多元企業文化上的努力，皆獲得一致的正面評價。

三星各事業部表現亮眼，成果備受肯定

行動裝置

• 自Galaxy S24旗艦系列登場以來，以Galaxy AI引領行動AI新紀元
• 以獨樹一格的Galaxy Z Fold6和Z Flip6摺疊體驗，將Galaxy AI推升至嶄新境界
• 推出Galaxy Ring和新款Galaxy Watch系列，強化其在健康AI領域的領導地位

網路

• 強化其在虛擬化無線接取網路（vRAN）和Open RAN領域的領導地位
• 引領6G技術標準化
• 追求技術的持續創新，以支援多元化的5G使用案例，包括串流媒體與遊戲
• 強化與企業客戶的夥伴關係，宣傳三星網路技術的永續面向

影像顯示

• 持續稱霸全球電視與soundbar市場
• 持續創新旗下產品，包括智慧電視、MICRO LED、Music Frame等
• 以AI影像升頻技術、智慧抗噪模式Pro等先進技術，實現創新的觀影體驗
• 以遊戲關鍵夥伴之姿廣泛結盟
• 透過Samsung Knox強化資安和隱私

數位家電

• 透過持續性的產品創新與先進的AI功能，在冰箱、洗衣機等產品類別穩居全球龍頭
• 透過Bespoke AI系列家電，提供以客為尊的價值與體驗
• 結合自動開門設計、升級的Bixby語音控制，強化無障礙輔助功能
• 提供實質性的益處，例如透過SmartThings AI節能模式提升能源效率，以及於全球擴展SmartThings串聯體驗

半導體

• 推出業界首款GDDR7 DRAM、HBM3E DRAM、LPDDR5X DRAM和第9代V-NAND，鞏固AI時代的市場霸主地位
• 持續在AI技術精益求精，例如為自駕車研發優化的ISOCELL Auto 1H1感光元件
• 持續推出990 EVO和SSD T9等卓越的B2C固態硬碟產品，一再超越客戶期望

「Interbrand全球最佳品牌排名」透過詳盡分析財務表現、品牌對於購買行為的影響力，以及品牌競爭力（策略、同理心、差異化、顧客契合度、一致性、信任等）等多面向因素，估算出各品牌價值。其為全球歷史最悠久的品牌價值評鑑之一，極具公信力。

全球先進半導體技術領導品牌三星電子，在其位於美國加州聖荷西的裝置解決方案（Device Solutions）總部舉行的年度「三星晶圓代工論壇」（SFF）上，揭曉最新的晶圓代工創新方案，並概述其對AI紀元的未來願景。

三星以「賦能AI革命」（Empowering the AI Revolution）為題，在本屆論壇發表強化版製程技術路線圖，包括SF2Z和SF4U兩個創新節點，以及結合晶圓代工、記憶體和先進封裝（AVP）事業獨特優勢的Samsung AI 解決方案整合式平台。

三星電子總裁暨晶圓代工事業部負責人Siyoung Choi博士表示：「在眾多技術圍繞AI持續發展之際，兼具高效能與低功耗的半導體成為技術應用面的重要關鍵。除了專為AI晶片優化且通過驗證的GAA製程，我們亦計劃推出用於高速、低功耗數據處理的整合式共封裝光學（CPO）技術，藉由一站式AI解決方案，助力客戶在變革時代中成長茁壯。」

Arm執行長Rene Haas、Groq執行長Jonathan Ross等多位傑出的產業思想領袖，於本屆論壇輪番上台發表演說，強調他們為迎接全新AI挑戰之際與三星建立的強大盟友關係。約有30家夥伴廠商共同參展，進一步彰顯全美晶圓代工生態圈的熱絡合作。

以先進的製程技術路線圖，為客戶AI方案注入動力

三星發表SF2Z和SF4U兩項全新的製程節點，強化其領先的製程技術路線圖。

最新的2奈米製程SF2Z採用優化的晶背供電網路（BSPDN）技術，將電軌建置於晶圓背面，有效解決電源與訊號線的資源排擠問題。與第一代2奈米節點的SF2相比，將BSPDN技術導入SF2Z不僅能改善功耗、效能和面積（PPA），還能顯著減少電壓下降（IR drop）、強化高效能運算（HPC）設計效能。SF2Z預計於2027年量產。

而SF4U則是高價值的4奈米更新版，其藉由光學收縮改良PPA，預定於2025年量產。

三星強調其SF1.4（1.4奈米）的籌備工作進展順利，將如期實現性能表現和良率目標，預計將於2027年進入量產階段；同時強調其對超越摩爾定律的堅定承諾，並正透過材料與結構上的創新，積極形塑1.4奈米以下的未來製程技術。

持續提升GAA成熟度

隨著AI新紀元來臨，諸如環繞式閘極（GAA）的架構性改良，已成為滿足功耗和效能需求的要素。在本屆SFF論壇上，三星強調自家GAA技術的成熟度，視其為AI的關鍵驅動技術。

三星GAA製程已邁入量產的第三年，在良率和效能方面持續提升成熟度。奠基於深厚的GAA生產經驗，三星計畫於今年下半年量產第二代3奈米製程（SF3），並將GAA應用於未來的2奈米製程。

自2022年以來，三星GAA產量持續穩步成長，有望在未來幾年大幅擴展。

一站式Samsung AI 解決方案強調企業跨域合作

一站式AI平台Samsung AI 解決方案是本屆論壇的另一亮點，其為三星晶圓代工、記憶體和AVP等事業部的合作結晶。

三星整合各事業部的獨特優勢，提供高效能、低功耗和高頻寬的解決方案，並能根據客戶的特定AI需求量身訂製。

企業跨域合作亦能簡化供應鏈管理（SCM）並縮短上市時程，進而將總周轉時間（TAT）顯著縮短20%。

三星計劃在2027年推出全方位、CPO整合式AI解決方案，旨在為客戶提供一站式AI解決方案。

以涵蓋AI與主流技術的均衡方案組合，實現客戶和應用的多元化發展

三星在拓展多元化客群和應用領域方面取得長足的進展。

得益於三星過去一年來與客戶的密切合作，旗下晶圓代工事業部AI銷售額大幅成長80%，反映三星為滿足快速變遷的市場需求，努力不懈的堅毅決心。

除了先進的製程節點，三星亦提供專業級和8吋晶圓衍生產品，不僅在PPA上持續改良，並具備強大的成本競爭優勢。憑藉均衡的技術方案組合，三星展現全方位的實力，因應汽車、醫療、穿戴式裝置、IoT應用等領域的客戶需求。

融合AI和技術，推動晶圓代工生態圈的共生共榮

三星延續SFF盛事的話題熱度，於6月13日舉辦年度Samsung Advanced Foundry Ecosystem（SAFE）論壇。該論壇以「AI：探索可能性和未來」（AI: Exploring Possibilities and Future）為題，作為生態圈夥伴討論客製技術與方案的交流平台。

在本屆論壇上，西門子執行長Mike Ellow、AMD副總裁Bill En、Celestial AI執行長David Lazovsky等業界領袖，針對晶片和系統設計技術的未來，提出個人獨到的見解。

繼去年成立MDI聯盟（Multi-Die Integration Alliance）後，本屆論壇亦舉辦首場MDI聯盟研討會。三星與聯盟夥伴就共同發展機會、具體合作計畫展開廣泛討論，並聚焦2.5D和3D IC設計以開發全方位的解決方案。上述活動皆進一步深化盟友關係，持續朝共同願景邁進。

▲安霸CV3-AD685整合式系統單晶片採用三星5奈米製程打造

全球先進半導體技術領導品牌三星電子與邊緣AI半導體公司安霸（Ambarella, Inc.，NASDAQ：AMBA）宣布，三星晶圓代工事業部將以其5奈米製程，為安霸生產最新車用AI中央網域控制器CV3-AD685。本次合作有望全面提升AI處理效能、功能與可靠性，推動新一代自動駕駛汽車安全系統表現更上層樓。

CV3-AD685是安霸CV3-AD車用AI中央網域控制器產品線的首款量產型號，同時，亦有多家一級供應商，宣布將推出採用CV3-AD系列系統單晶片（SOC）的解決方案。三星5奈米製程依據車規級半導體要求進行最佳化，藉由極為嚴苛的製程控制與先進IP，確保最高標準的可靠性與可追溯性。

三星5奈米製程發展成熟且擁有豐厚實績，將為安霸提供穩固的技術基礎。借助三星在車用半導體代工生產、IP與整合服務研發的豐富經驗，三星5奈米製程將協助車廠持續引領輔助與自動駕駛創新。

安霸總裁暨執行長王奉民（Fermi Wang）表示：「安霸與三星晶圓代工事業部擁有多年合作經驗，很高興能採用三星領先全球的5奈米製程，打造全新CV3-AD685系統單晶片。仰賴三星成熟可靠的車用半導體製程，我們將進一步強化ADAS以及L2+到L4等級自駕車的AI加速能力、系統整合與能源效率。」

CV3-AD685搭載安霸新一代CVflow® AI引擎，其神經網路處理速度是前代CV2 SoC的20倍，同時具備通用向量（general-vector）與神經網路向量（neural-vector）處理能力，全面滿足全自動駕駛解決方案所需的處理效能要求，包括電腦視覺、4D影像雷達、深度感測器融合與路徑規劃。

三星電子執行副總裁暨晶圓代工企業規劃負責人Sang-Pil Sim表示：「三星將5奈米EUV FinFET技術導入車用領域，將ADAS與視覺處理器效能推向巔峰。目前該技術已獲多家一級供應商採用，相信其他車廠也將考慮採用以三星5奈米製程生產的安霸CV3-AD系列SOC。」

CV3-AD685為安霸CV3-AD系列首款採用三星5奈米製程打造的產品，整合先進影像處理技術、密集立體視覺技術和光流引擎，並搭載ARM® Cortex® A78AE和R52 CPU、用於影像處理的車用GPU，以及硬體安全模組（HSM）。其「演算法優先」處理架構，將完整支援自駕軟體堆疊的運作。

安霸CV3-AD系列產品專為ADAS打造，具備高效能、省電與可擴充優勢，將與各類型的輔助駕駛解決方案相輔相成，同時促進汽車自動化技術創新。CV3-AD685整合式SOC可融合來自多個感測器的資訊，實現優異的L2+至L4等級自動駕駛表現。三星晶圓代工事業部打造業界領先製程技術與先進3D封裝解決方案，廣泛應用於新一代行動裝置、HPC和車用解決方案。

三星5奈米製程亦受益於三星先進製程晶圓代工生態圈（SAFE）計畫的堅實後盾。SAFE計畫促進三星晶圓代工事業部與生態圈夥伴和客戶緊密合作，以採用製程設計套件（PDK）、基於設計方法（DM）的參考流程、各類型IP、隨需設計支援等經過認證的關鍵設計元素，提供完善的SOC設計服務。

關於安霸

安霸產品廣泛應用於人類視覺和邊緣AI領域，包括視訊安全、先進駕駛輔助系統（ADAS）、電子後視鏡、行車記錄器、駕駛／車內監控、自動駕駛和機器人應用。安霸的低功耗系統單晶片（SoC）提供高解析度視訊壓縮、進階影像和雷達處理，以及強大的深度神經網路處理功能，實現智慧感知、感測器融合與規劃等技術應用。如欲瞭解更多資訊，請造訪www.ambarella.com。.

結合AI的超高效能數據機：實現無所不在的高速順暢通訊

數據機（Modem）一詞涵蓋各式種類，從1990年代個人電腦上網使用的撥接數據機，到數位用戶線路（Digital Subscriber Line，DSL）、纜線等有線通訊數據機，乃至蜂巢式網路和無線網路所使用的無線數據機。然而，現今在行動通訊產業所談論的數據機，通常指支援LTE和5G無線通訊的蜂巢式數據機。

智慧型手機中，終端數據機負責透過與基地台交換訊號，完成接聽電話、傳輸與接收資料的任務。我們能夠隨時隨地撥打電話、觀看影片，皆歸功於高效能的蜂巢式數據機。如今，新一代的蜂巢式數據機可全面支援2G至5G。

蜂巢式數據機首先應用於1G類比通訊，僅可撥接電話。2G時代開始採用數位訊號^（註一），出現SMS簡訊等附加服務。3G為手機上網的開端，奠定行動寬頻網路^（註二）的發展基礎。4G則真正開啟手機寬頻時代，可順暢觀看HD影片。而韓國於2019年率先商用化的5G網路，目前速度已達10Gbps，並具備低延遲與超連結的特性，除行動通訊，亦廣泛應用於各個領域。

▲ 各代行動通訊技術特點比較。

進入LTE時代後，資料傳輸大幅加速，使手機功能足以媲美電腦。三星電子早在2000年代前便已嘗試自主研發數據機，並於2007年正式投入LTE數據機晶片研發，在充分掌握2G與3G技術後，2009年領先全球推出LTE商用數據機。

▲ 數據機與基地台之間的通訊運作流程。

2012年，首款搭載三星自研LTE數據機的Galaxy S系列手機問世。2019年整合式5G SoC Exynos登場，為業界首創整合5G通訊數據機與行動應用處理器的晶片。Exynos將兩種不同功能的晶片合而為一，既提升能源效率亦減少佔用空間，簡化手機設計。目前，Exynos的5G^（註三）數據機不僅支援sub-6GHz，也支援28GHz與39GHz毫米波等極高頻段（Extremely High Frequency）；其優勢在於sub-6GHz擴大了服務覆蓋範圍，毫米波則提供靠近基地台的超高速通訊。

如今，三星已躍升全球前三大5G數據機設計品牌。「一般而言，數據機必須同時支援5G等新技術，以及3G、LTE等商用化技術，研發挑戰很高，同時也需投入龐大資金，因此全球僅少數廠商有能力生產數據機晶片。」三星電子副總裁Jungwon Lee表示，他為訊號處理專家，現率領系統半導體事業部數據機研發團隊，並曾任職於美國三星電子裝置解決方案事業群和美國三星研究院隊。「而且從演算法，到晶片設計、軟體開發再到實地測試，研發時間軸十分長。」

▲三星數據機研發團隊副總裁Jungwon Lee（右）和專案負責人Huiwon Je（左）致力提升蜂巢式數據機研發效能。

三星正於全球各地進行實地測試，盡可能擴展服務覆蓋範圍，並多管齊下提升基頻訊號處理表現，包括借助AI技術以加快傳輸速度。因此，去年三星成功打造結合AI演算法的數據機，並朝商用化目標邁進。Lee表示：「數據機有了AI處理器加持，可大幅降低訊號干擾、顯著優化能源效率，進而推升整體效能。」

除了完善5G，三星的6G研發亦正如火如荼展開。Lee接續說道：「現階段將著重打造全球頂尖的5G數據機與5G-Advanced數據機，同時與美國三星電子裝置解決方案事業群和三星研究院合作，為即將來臨的6G時代，進行6G數據機研發準備。」Jungwon Lee於數據機訊號處理技術領域貢獻卓著，獲選美國電機電子工程師學會（IEEE^（註四））會士。

「6G數據機的傳輸速度有望達到1Tbps等級，支援衛星通訊等不同類型網路，應用範圍從智慧型手機擴展至汽車、物聯網和AR、VR等多樣化場景。為順利接軌6G，必須有豐富頻段作為後盾，包括太赫茲（THz）在內，還需要至少上百組的多天線架構，以及先進的AI技術與通訊網路的高效訊號處理技術。」

於此同時，在Lee的帶領下，三星致力打造業界最佳Android手機數據機。Lee表示：「短期將以擴展5G業務為重，中長期目標為搶先佈局6G，站穩領導地位。」三星計畫大幅擴編數據機研發團隊，以實現上述目標並拓展相關商機。

當被問及熱衷數據機研發的原因，Lee回答：「能夠於全球數據機領導品牌服務，並實際參與研發，我非常自豪。就我個人而言，看見所學的理論知識一一套用於實際產品當中，是很特別的體驗；隨時隨地順暢通話與高速上網為現代人的日常，而數據機正是便利生活的關鍵推手，三星數據機研發團隊將秉持熱忱，持續致力於研發工作。」

強化速度與穩定表現，連結無遠弗屆

蜂巢式網路與連結性為行動無線通訊領域的兩大技術標準。蜂巢式網路由3GPP（第三代合作夥伴計畫^（註五））主導，涵蓋CDMA、LTE和5G等標準。此類網路由多個基地台基礎架構組成，將特定頻段中的不同頻寬授權於電信業者使用。連結性則以IEEE 802.11（Wi-Fi）／802.15（藍牙、ZigBee、UWB^（註六））標準為代表，採用公用ISM頻段，並依據各地電信標準，提供公共的室內網路服務。

▲規範不同類型無線網路的Wi-Fi協定

「蜂巢式網路」為一種行動通訊架構，主要由覆蓋廣泛的既有網路組成。另一方面，「連結性」可使短距離內的裝置無線存取，無須透過業者的網路架構，即能創造無線、可攜式的便利體驗。其中，Wi-Fi於室內長距離連線的表現突出，傳輸速度較蜂巢式網路快又穩定，所以手機或筆電上網時，多數選擇連接Wi-Fi。與點對點（peer-to-peer，P2P）網路相同，Wi-Fi較適合選擇性且密集型的通訊，必要時可支援高速傳輸，更符合擴增實境（AR）與虛擬實境（VR）等新世代物聯網裝置的需求。

現今已難以想像沒有Wi-Fi的生活，但不要忘了，20年前無人預料到Wi-Fi將成為最普及的無線通訊技術。然而，隨著智慧型手機將以技術作為研發重點，市場逐漸意識到，於資料量爆炸的時代，Wi-Fi為最佳解方；且相較於蜂巢式網路，Wi-Fi建置與營運成本低，所以仍然呈倍數成長。

與採用基礎架構網路的蜂巢式系統不同，Wi-Fi的資料鏈路範圍最多不過幾百公尺，為標準的區域型網路。此外，其使用不須授權的頻寬，容易受其他電信系統干擾，恐怕無法達到進階服務品質（Quality of Service，QoS^（註七））。然而，受惠於蜂巢式網路與Wi-Fi匯流技術的日益進步，Wi-Fi便利性只增不減，提供不中斷的上網體驗；而全球早已將Wi-Fi視為公共基礎架構，非僅為一種網路技術。

「2016年，三星成立專門團隊，研發與Exynos處理器整合的Wi-Fi技術。」三星連結性研發團隊執行副總裁Joonsuk Kim表示，2016年加入三星的他，旋即擔任此新團隊的負責人。「不過四、五年的時間，我們從傳統通訊協定一路進展至第六代Wi-Fi（Wi-Fi 6），確保技術穩定且完備。儘管當時團隊沒有足夠資金與人才，我們的技術仍很快迎頭趕上。」他回憶道。

▲ Exynos的Wi-Fi技術水準短短六年內便直逼領導品牌

繼研發Wi-Fi 6E與前幾代Wi-Fi協定，並達成商用化後，三星電子目前正著手研發Wi-Fi 7，預計將應用於新世代旗艦級離散式數據機晶片。由於Wi-Fi需適用於所有可支援最新協定的行動裝置和物聯網裝置，舊版協定的效能必須提升，除了維持於一定水準，還需兼顧最新協定的效能表現。最新Wi-Fi 7協定預計於2024年問世，其特色為擁有多重連接模式（Multi-Link Operation，MLO^（註八））、通道頻寬擴展至320MHz並支援4096QAM調變^（註九）。得益於此，其資料傳輸速度與容量雙雙升級、提升電源效率，於人潮密集處提供不中斷的無線上網體驗。

▲ 全球Wi-Fi市場規模預估從2022年的47億美元成長至2027年的60億美元。
資料來源：《LANCOM（德國數位政策調查報告）》，TSR（2022年六月）

為使Wi-Fi速度更上層樓，處理器內部的核心結構必須更複雜，且搭載高容量記憶體。

Kim說道：「為此，我們正專注研發多處理器結構，掌握高速傳輸必要的IP。儘管目前Wi-Fi解決方案仍由外國品牌主導，但Exynos採用的Wi-Fi技術，為韓國唯一大規模的商用化解決方案。因此我有信心，三星研發的行動SoC嵌入式Wi-Fi解決方案絕對首屈一指。」

唯有最好的產品才能滿足市場需求，因此，於Wi-Fi競爭中，居於領先至關重要。雖多數人對Wi-Fi的高技術含量無實際概念，但可隨時隨地擁有快速不中斷的Wi-Fi，無疑是廣大用戶的基本要求。

Kim表示：「電信業者在行銷手機產品時，常大力強調其蜂巢式網路連線能力，所以消費者普遍對於LTE、5G等技術創新較有感。相較之下，大眾似乎沒有意識到Wi-Fi技術的發展有多麼快速。」

▲三星執行副總裁Joonsuk Kim深耕連結性領域20年。

儘管如此，談及Wi-Fi未來是否仍將扮演重要角色，Kim給予肯定的答案。

Kim表示：「目前透過Wi-Fi傳輸的資料量，占整體無線傳輸的七至八成^（註十）。蜂巢式網路和連結性技術擁有各自的適用情境，且短期內不會產生較大的改變。Wi-Fi和蜂巢式網路應攜手前進、相輔相成。IT存在於生活的各個層面，因此致力消除室內訊號死角，確保Wi-Fi網路快速穩定，為技術發展的關鍵重點。」

若需完整掌握AR、VR和元宇宙等新應用商機，Wi-Fi必須具備高速度與低延遲的優勢。

Kim解釋：「Wi-Fi使用2.4GHz、5GHz和6GHz等低頻頻段，因此繞射程度較高，資料傳輸相對快速穩定。」

隨著6GHz頻段將可用頻率提升至320MHz，裝置間以超高速、低延遲的網路連結，有望比預期更早成真。Kim特別強調Wi-Fi在其中扮演的關鍵角色同時，三星連結性研發團隊已透過採用L5衛星和感應器校正技術實現高精準定位，完成新一代藍牙（BT5.2）和全球導航衛星系統（GNSS）的研發與商用化，並應用於旗艦產品；近期更達成公分等級精準度的室內定位。Kim進一步提到，若其能結合超寬頻（UWB）－專為測距而研發、正準備首次商業應用的技術，將發揮強大效能，未來有望支援高規格物聯網服務和應用。

Kim最後提及：「為使新產品具備領先優勢、長期競爭力與發展性，同時提前確保產品具有高度穩定性與相容性，我認為採用無線存取點^{（註十一）}和打入相關市場是關鍵。」

保護手機用戶隱私：強化單獨保護執行環境的安全性（iSE）

時至今日，智慧型手機肩負多重任務，最重要的兩項為擔任身分證和錢包角色。以生物辨識、行動身分證（eID）和Samsung Pay為例，使用上述服務通常需要驗證用戶身分，但過程中難保不會有駭客趁虛而入。有鑑於此，手機必須於軟體外再多一層安全防護，亦即硬體、甚至是半導體。

手機裡負責安全防護的半導體稱為安全元件（Secure Element，SE），通常單獨嵌入於SoC外的元件（eSE，embedded Secure Element）。但Exynos 2020則採用內嵌於SoC安全區塊的整合式安全元件（iSE，integrated Secure Element）。

三星設計平台研發團隊副總裁Jongwoo Lee表示：「我們將Exynos嵌入式iSE研發專案命名為『STRONG』，即新世代安全防竄改（Secure Tamper-Resistant of Next Generation）的縮寫。iSE為SoC中單獨執行安全程式的操作環境，不僅具備eSE可單獨外掛的功能，還可控制SoC的安全性。其擁有的進階處理能力推動了高效能表現，同時可安全擴展至外部記憶體，例如DRAM和快閃記憶體。不只如此，其還能進一步保護主動式安全模組中的SoC。」

▲ （左起）AP S/W研發團隊的Keunyoung Park、設計平台研發團隊副總裁Jongwoo Lee、專案負責人Bogyeong Kang和Sunghyun Kim竭力為行動裝置打造最佳安全環境。

iSE的任務為裝置安全與安全服務。裝置安全著重於提升裝置本身的安全性；安全服務則是保護儲存於裝置內的個資，如行動身分證、行動支付與汽車鑰匙。

Lee提到：「團隊於今年年初完成概念驗證（PoC）並成功研發iSIM^{（註十二）}，即iSE中可用性最高的服務。其中，三星研究院負責打造iSE安全作業系統（Camelia），數位安全公司Thales負責研發iSIM安全應用，經雙方密切合作才得以實現。」

iSIM將SIM卡功能整合於SoC，是嵌入式SIM卡（eSIM）的升級版。此舉大添便利性，如用戶欲更換電信業者，不需換SIM卡則可同時擁有兩組以上電話號碼，並於一台裝置上使用多家電信公司的服務。以手機廠商角度而言，因iSIM如同離散式eSIM，不需單獨對應的半導體即可直接於SoC內運行，能省去SIM卡卡槽並減少零組件佔用空間，為一大優點。

▲uSIM、eSIM和iSIM尺寸比較

成功研發iSIM對三星來說意義重大，研發團隊克服重重挑戰，以達成嵌入式iSIM的技術環境要求。

Lee表示：「iSIM須符合全球行動通訊系統協會（GSMA）技術要求，亦即嵌入作業系統軟體和硬體的iSIM皆須通過CC EAL4+^{（註十三）}安全認證。而三星硬體的安全等級較標準更高一級，達到CC EAL5+。我們更研發出可以安全嵌入大型SIM設定檔（profile）的外部記憶體。」

「三星是唯一一家同時供應eSE和iSE的品牌，也就是eSIM和iSIM的基本技術。手機廠商皆可輕鬆導入三星解決方案，且擁有更高彈性。我相信，沒有所謂『完美』的安全解決方案，但三星仍盡力於技術方面盡善盡美。團隊將持續研發高安全性的執行環境，以適應不同平台多樣的安全功能。」

註一：數位通訊：將類比訊號轉換為數位訊號，傳輸至另一方，再轉換至人類可辨識的類比訊號。相較類比通訊，可實現高品質與大容量資料傳輸。

註二：行動寬頻：支援行動裝置（如智慧型手機和平板）高速多媒體網路服務的技術。

註三：New Radio（NR）：為第五代行動通訊技術，涵蓋sub-6 GHz和毫米波（24-100 GHz之間的高頻頻段）。毫米波擁有超高速、超低延遲和超連結的優點，美中不足為繞射程度低。

註四：美國電機電子工程師學會（Institute of Electrical and Electronics Engineers，IEEE），亦為全球最大規模的技術組織。

註五：第三代合作夥伴計畫（3GPP）：成立於1998年十二月，為全球行動通訊標準化技術合作組織，旨在制定無線通訊相關國際標準，如GSM、WCDMA、GPRS和LTE。

註六：超寬頻（Ultra-Wideband，UWB）：此技術將最大發射功率限制於-41.3 dBm/MHz以下，避免干擾其他無線訊號，但採用大頻寬（500MHz）實現高傳輸速率。

註七：服務品質（Quality of Service，QoS）：為一種確保網路通訊服務品質的機制，延遲時間或資料損失率低於一定水準；也指事先約定或定義的通訊服務等級。換言之，QoS為多種技術的總稱，透過有效分配頻寬和優先順序，將不同應用的資料傳輸需求與可用的網路資源自動配對，以一致且穩定的速度，將資料快速傳送至目的地。

註八：多重連接模式（Multi-Link Operation，MLO）：此技術可同時連接不同頻段上的多個通道。

註九：4096 QAM（Quadrature Amplitude Modulation，正交振幅調變）：透過調變同相載波訊號與正交相位載波訊號的振幅和相位，調整資料傳輸，尤其適用於以較窄頻寬傳輸大量資料的情境；4096QAM中每個符號承載12位元資料。

註十：出自〈Cisco VNI predicts bright future for Wi-Fi towards 2022〉，2019年2月22日。

註十一：無線存取點（Wireless Access Point）：無線區域網路中作為基地台的低功耗無線設備，亦稱為Wi-Fi訊號延伸器、Wi-Fi訊號放大器或無線訊號延伸器。

註十二：整合式SIM卡（iSIM）：一種內建的用戶身分模組，亦稱為整合嵌入式通用積體電路卡（ieUICC）。

註十三：共同準則評估保證等級（Common Criteria Evaluation Assurance Level，CC EAL）：共同準則（CC）為評估IT產品和特定網站安全性的國際標準；評估保證等級（EAL）為界定安全評估的等級。

超越電腦的大腦：強化負載分配，釋放CPU最高效能

三星新聞中心第二篇特輯報導專訪兩位專案負責人，探索CPU及NPU之於行動裝置的重要性。電腦的中央處理器（CPU）好比大腦－人腦當中最大的部分，負責指揮各功能運作；同理，CPU就是電腦運作的核心，掌管四大功能：儲存、解碼、執行與控制，亦決定電腦整體效能。同理可知，行動CPU執行作業系統（OS）上的所有軟體，同時控制周邊硬體，將手機維持在最高效能。

CPU效能取決於時脈速度^（註一）、IPC^（註二）和核心數^（註三）等眾多因素。舊款手機搭載單核心CPU與基本管線（pipeline）架構，平行運算能力有限，最大頻率僅有數百MHz。而今日，手機CPU採用超純量 （superscalar）^（註四）架構，可平行處理多項指令；其時脈速度達3 GHz，等於每秒執行30億個週期，並採用八核心或以上的多核架構。目前行動CPU的微架構，已比桌上型電腦的CPU更加強大。

Exynos行動處理器的CPU架構，從大核進化至大小核、再升級至大中小核，尺寸小之餘，也具備低功耗。採用大小核架構的處理器，會依據任務要求動態調度大核與小核，實現效能或能源效率最佳化。例如，傳簡訊和玩3D遊戲的CPU效能需求不同，傳簡訊只需較省電的小核，不必動用高效能核心。

▲ 專案負責人Wookyeong Jeong加入三星以來，在CPU領域累積了20多年的實力。

三星SoC設計第二團隊專案負責人Wookyeong Jeong負責Exynos的CPU整體表現，他表示：「CPU決定所有系統的競爭力，包括SoC在內，可說是牽一髮而動全身，所以先進半導體技術研發會從CPU著手。」自他加入三星電子以來，Jeong已在CPU領域累積逾20年經驗。

Jeong說明：「關鍵是在低功耗條件下提升處理效能。透過妥善調度CPU的大、中、小核，可隨時保持最高效率。」Exynos行動處理器有效分配各核心的工作負載，即使是玩手機遊戲或攝影等效能吃重的任務，也能提供順暢的使用體驗。

▲ Exynos 2200的CPU核心架構

三星電子以IC設計公司Arm的IP為基礎，研發效能更上一層的CPU。談及研發團隊的工作內容，Jeong分享如下：

「首先依據產品要求訂定CPU效能目標，取得CPU的IP、預測與評估效能，並執行驗證和偵錯^（註五），才能進入量產或後續階段。我們負責CPU整體研發，找出提升效能的關鍵。」Jeong進一步解釋。「三星系統半導體事業部以Arm的RTL CPU架構為基礎，打造最先進的半導體晶片。團隊也負責設計與製作CPU周邊電路，例如合適的次記憶體系統，以發揮CPU最大效能。」

談到三星未來研發方向，Jeong回答：「在Arm的CPU架構助攻下，三星致力打造業界最佳行動CPU，從晶片到裝置全面優化軟體效能，目標是成為E2E^（註六）完整解決方案供應商。為實現此目標，CPU研發團隊從研發初期階段便與Arm、裝置製造商、三星晶圓代工廠等夥伴密切合作。團隊也嘗試導入先進封裝技術，多管齊下推升效能表現。」

他補充：「因應AR與元宇宙浪潮，如何妥善統合CPU、GPU和NPU等各處理器，完整滿足機器學習的運算要求，將成為三星SoC產品勝出的關鍵。接下來CPU將重點針對機器學習進行優化，讓三星更具競爭力。」

將想像化為真實：三星六代專利NPU進化不息

NPU是針對深度學習^（註七）演算法優化的高效處理器，其如同人類的神經系統，能快速處理龐大資料，因此主要應用於AI算術運算。儘管看似複雜，NPU的應用其實已相當普遍。例如手機相機在NPU加持下，能清楚辨識畫面中的物體、環境與人物並調整對焦；拍攝美食會自動套用食物濾鏡，甚至可以去除不想要的雜物。

▲ 借助先進NPU技術，新一代智慧型手機的AI修圖功能更強大。

尚未發明NPU之前，AI運算主要由GPU負責。然而，因硬體架構不同，運算效率^（註八）差強人意。如今，NPU針對平行處理進行優化，能加速執行AI應用，同時保持低功耗，讓行動裝置也具有高速運算的能力。

▲ 專案負責人Suknam Kwon從第二代NPU開始參與研發，現率領三星NPU研發團隊。

三星自2016年開始研發搭載NPU的Exynos行動處理器；2019年Galaxy S10採用的Exynos 9820，是首款搭載NPU的SoC晶片。「六年前，專案團隊剛成立時只有20人左右，現在加上國外研究團隊，人數已達10倍之多。」專案負責人Suknam Kwon表示，他過去負責SoC硬體設計，從第二代開始投入NPU研發。「現在大家都在研發NPU，但這在以前是完全陌生的領域，我們必須從國外的影片和大學課程找答案。」

過去，搭載NPU的裝置很少見，主要用於圖像中的物體辨識。進入AI時代後，具有大量資料運算能力的高效能IP市場需求日增，可用來提升相機畫質、增強語音服務等等。而IP的尺寸和功耗與效能成正比，因此找出效率最高的架構至關重要。

▲ 使用雲端伺服器的AI技術與智慧終端（On-device AI）的差別

NPU日益強大，物體辨識速度與影像增強的表現也更進步。新一代Exynos的NPU效能較前一代提升兩倍。三星SoC設計團隊迄今已自主研發六代NPU產品，專業知識與技術實力在業界皆為首屈一指。Kwon表示：「Exynos的NPU在ML Per、能源效率、尺寸等基準跑分相當出色，是IP解決方案中的佼佼者。此NPU採用效能最佳化架構，擁有高能源效率，令Exynos如虎添翼。」

展望未來，NPU技術應用將不斷進化。Kwon補充道：「我認為直接在手機處理AI運算，不必透過伺服器的智慧終端（On-device AI）技術會更加普及，因為比較沒有敏感個資外洩的風險。正因如此，行動NPU效能需要更上一層。目前NPU已負責執行多項運算，但我預期未來NPU的運算要求將只增不減，由於每一種AI應用程式皆有特定演算法，所以提升NPU在各領域的處理能力也成了關鍵。」

談到自動駕駛，Kwon點出NPU在產業扮演的角色：「先進駕駛輔助系統（ADAS）將在不久後成真。ADAS需要硬體支援，以利即時執行使用大量資料的自駕演算法。此便仰賴高效能NPU的輔助，三星也依據市場需求，積極研發專為自駕設計的強大NPU。」

採訪最後，Kwon分享研發過程最具意義的時刻。「每年新一代Exynos皆搭載效能升級的NPU，這是很了不起的成就。未來NPU依然會是產業的重要IP。我很自豪能參與NPU的研發，不僅幫助我個人和公司成長，甚至對國家的整體競爭力都有貢獻。NPU將想像化為現實，是最有意義的工作。」

*本文所有圖像均為示意圖，僅供參考，可能與實際產品或產品拍攝圖像有所差異。所有圖像經數位編輯、修改或優化。

註一：時脈（Clock）指透過連續振盪產生運算所需的0或1訊號，單位是Hz。時脈越高，處理速度越快。

註二：IPC（Instructions per Cycle）指每一時脈週期可執行的指令數量，用來計算單一指令所需的時脈，是評估CPU效能的指標。

註三：核心（Core）是CPU中的實體處理單元，核心數越高，多工處理越容易。單核代表一個核心，雙核代表兩個，四核代表四個，以此類推。

註四：超純量（Superscalar）架構整合管線與平行處理的優點，可平行處理多管線的指令。由於能同時執行多項指令，不須互相等待，所以處理速度更快。

註五：偵錯（Debugging）階段將檢查程式能否正確執行，並找出與排除錯誤。

註六：端對端（End to End）。

註七：深度學習（Deep Learning）技術運用大量資料訓練機器像人腦一樣學習、推論與推理。

註八：行動SoC效率越高，代表功耗越低或速度越快。

Exynos：技術密集的系統半導體

首篇特輯報導，將介紹Exynos行動處理器的兩大要角－GPU和ISP。在專訪七項IP的研發負責人之前，三星新聞中心首先訪問三星資深副總裁暨系統半導體（System LSI）事業部SoC研發部門負責人Mingoo Kim。

Kim首先說明為何要將多項功能整合至SoC單晶片，他表示：「若採取多顆晶片，會增加整體功耗的管理難度。而且電池必須分別供電給各項功能，導致電池效率下降。此外，頻寬限制和傳輸延遲，將影響晶片之間的資料傳輸，使整體效能下滑。」功耗最小化對手機而言至關重要，畢竟手機不像桌上型電腦能隨時連接電源。

「SoC採用全面電源管理方案，可以提升效率。此外，單晶片架構在手機內部佔用的空間更小。」Kim解釋道。「由單晶片控制所有功能，將大幅提升效能。」現在手機的用途已遠超出打電話和傳簡訊，其可執行各式各樣的先進功能，例如錄影、玩遊戲和使用金融服務。而這一切均仰賴比大拇指指甲還小的SoC晶片實現。

SoC是現有資訊科技的集大成者，Kim形容其為「系統半導體的精華」。「SoC研發的難度很高，但前途無量，是所有工程師嚮往的領域。未來SoC在產業的應用，包括元宇宙、自動駕駛和6G等，擁有無限可能。」

三星將持續專注研發各項專利IP，包括GPU、NPU、ISP、數據機、射頻（RF）等。晶片設計業務的下一階段目標，是打造平台解決方案。Kim表示：「憑藉三星在SoC的技術優勢，我們將努力優化Exynos，成為公認的最佳行動處理器。期望透過本次特輯報導，可以讓更多人瞭解SoC的用途和重要性、Exynos的特色與優勢，以及未來的發展方向。」

擴大手機遊戲的可能：GPU增強繪圖處理能力

一般而言，繪圖處理需要進行大規模運算，若採用平行處理會更快、更有效率。然而，CPU的架構適合快速執行序列處理。因此，採取連續執行運算工作的CPU，將導致繪圖處理出現重大延遲。以玩遊戲為例，由於顯示螢幕仍在渲染圖形，導致觸控輸入延遲，玩家可能無法閃避敵人的攻擊。

為了解決上述問題，GPU應運而生。在GPU未誕生之前，CPU獨挑大樑，但GPU就像一個加速器，可以處理相似且頻繁出現的運算工作，進而提升效率。簡言之，CPU負責一般計算，GPU則專門執行圖形的大規模平行處理。這便是GPU的由來，後來也發展為繪圖處理的關鍵零組件。GPU從CPU接收指令，並將物體的形狀、位置、顏色和紋理顯示在螢幕中。

Exynos 2200搭載的Xclipse 920，是三星與AMD合作研發的首款行動GPU。AMD是位於美國的半導體公司，專門生產個人電腦和遊戲主機用GPU。Xclipse名稱結合Exynos的「X」和「eclipse」一詞，象徵三星突破手機遊戲效能極限、達到遊戲主機等級，藉此開啟行動遊戲新時代的決心。

▲三星電子副總裁Sungboem Park是行動處理器設計專家，掌管GPU研發部門。

基於此理念，三星攜手AMD打造出高能源效率、效能媲美遊戲主機的手機GPU。由於AMD的GPU適用於個人電腦和遊戲主機，所以必須依據手機規格重新設計，尤其需針對手機相對較低的記憶體頻寬進行調整，並解決散熱問題。三星電子副總裁Sungboem Park是行動處理器設計專家，掌管GPU研發部門，他表示：「三星從研發行動SoC中累積低功耗設計的大量知識，成功打造出高能源效率與微型化的第一代產品。我們著重於如何大幅降低GPU溫度，因為手機並不像遊戲主機有風扇可以散熱，並能同時維持高效能、避免畫面延遲。」

Exynos內的GPU，主要負責在智慧型手機的2D螢幕上，顯示3D虛擬空間裡的物體，在玩跑圖吃重的手機遊戲時尤其重要。此外，Xclipse 920是首款導入硬體加速光線追蹤技術（RT）的行動GPU，此技術透過模擬3D物體反射的光線，呈現逼真的照射效果。由於Xclipse 920採用硬體、而非軟體加速，故能更快執行即時運算。此外，可變解析度渲染（VRS）技術能依據螢幕物體的顏色、陰影、動作等變數調整GPU運算量，避免負荷過重。

▲Xclipse 920採用專用硬體加速光線追蹤技術（RT），透過模擬3D物體反射的光線，呈現逼真的照射效果。

隨著玩家人數日增，圖形也越來越細膩，GPU的研發走向至關重要。這包括將效能提升至高階遊戲主機等級，同時降低耗電量。如此一來，手機亦能顯示與遊戲主機相同的超逼真圖形。Park表示：「一般而言，手機繪圖技術會比遊戲主機落後五年左右；但透過與AMD合作，三星成功在短時間內，將最先進的遊戲主機技術整合至Exynos 2200。而Galaxy S22旗艦系列即搭載此SoC。接下來，三星將持續與AMD密切合作，導入RDNA系列其他功能。」

當被問及行動GPU未來研發方向，Park回答：「現今市面上的智慧型手機均達一定水準，所以確實很難做出讓消費者有感的顯著升級。日後，吸引旗艦機種用戶換機的主要誘因，將會是遊戲表現，所以決定手機遊戲效能的GPU技術，勢必需要更上一層。」

Park預期，行動GPU在AR和VR領域扮演的角色也會更重要。他解釋：「若用於AR，GPU必須放入眼鏡等輕薄的裝置，需透過低功耗設計來實現。至於VR，為了將整個虛擬世界即時渲染至眼前，對效能的要求相當高。三星除了要滿足各項研發要求，亦須能在更短時間內生成栩栩如生的影像。因此，未來行動GPU技術發展十分關鍵，具備無限的應用潛力。」

相機效能好上加好：ISP使影像更自然生動

ISP負責校正影像感光元件輸出的原始訊號，並按照用戶期望的格式生成照片或影片。此外，相機模組（涵蓋一組光學系統和影像感光元件）可能受限於物理限制，亦需仰賴ISP進行紅綠藍（R/G/B）內插補點（interpolation）和消除雜訊。此關鍵零組件亦執行後端影像處理，包括調整影片亮度和強化細節等。簡言之，影像訊號經過ISP的微調與後端處理，將轉換成令用戶滿意的照片或影片。

▲手機鏡頭內ISP的作業流程

早期，手機採用獨立的ISP晶片；後來因應市場需求，嵌入式解決方案漸成主流。「起初，三星與海外研究機構合作，研發數位相機等級的高效能ISP。」Jongseong Choi表示，他是三星電子多媒體研發團隊專案負責人（PL），在影像處理技術領域擁有逾20年經驗。「而Galaxy S4的主鏡頭，即搭載三星第一代嵌入式ISP解決方案。」自2012年起，Exynos行動處理器結合內建ISP，使手機相機的影像畫質顯著提升，足以媲美DSLR數位單眼相機。

▲三星電子多媒體研發團隊專案負責人Jongseong Choi在影像處理技術領域擁有逾20年經驗。

得益於高效能ISP，用戶攝影時可明顯感受影像畫質與處理速度提升。Choi解釋道：「攝影是主觀的，照片品質難以量化；但三星正執行多項研究，例如深度學習影片評估、ISP微調技術等，以產生更自然銳利的照片和影片。」此外，ISP會影響相機的連拍速度，以及快速處理高解析度照片與影片的能力。

新一代Exynos處理器的高效能ISP，可處理高達2億（200MP）畫素的超高解析度圖像。其搭載七個影像感光元件，能同時處理其中四個影像感光元件的影像訊號。亦能結合語義分割技術（semantic segmentation technology）和NPU辨識拍攝場景，如天空、樹叢、皮膚等，並針對影像中各元素套用不同參數。而AI技術可辨識並標記人臉，再依據臉部座標調整影像的亮度、焦距和顏色。

▲運用語義分割技術進行內容感知影像處理的範例

當被問及ISP的未來研發方向，Choi表示將以兼顧低功耗和提升影片畫質為主。「雖然ISP可以即時處理影像感光元件輸出的資料，但現在資料量呈倍數成長。」他說。「因此，資料寫入記憶體以及隨之而來的擷取階段，皆會產生大量功耗。有鑑於此，Exynos搭載的ISP將資料一次存入記憶體，以實現最低功耗。」他強調。

Choi最後提到：「因應影音世代提早來臨，影像品質最佳化會是我們接下來的工作重點。而這包括在暗處或低光源環境中拍攝的影片，透過全面提升畫質表現，三星將更具競爭優勢。」

*本文所有圖像均為示意圖，僅供參考，可能與實際產品或產品拍攝圖像有所差異。所有圖像經數位編輯、修改或優化。

全球先進半導體技術領導品牌三星電子，近期於線上舉辦2021年第三屆「三星先進製程晶圓代工生態圈」（SAFE^TM）論壇。

三星攜手晶圓代工生態圈夥伴，以「效能平台2.0：創新、智慧、整合」為主題，籌辦7場主題演講及76場技術座談會，並聚焦三大主題：環繞式閘極結構（GAA，創新）、人工智慧（AI，智慧）與2.5D／3D（整合）技術，以及高效能應用所需的多元設計基礎架構。

三星電子資深副總裁暨晶圓代工設計平台開發負責人Ryan Lee表示：「面對瞬息萬變的大數據時代，為滿足客戶日益增長的需求，三星攜手晶圓代工夥伴取得可觀的進展，並以強大的解決方案為成功鋪路。借助SAFE計畫，三星將以先鋒者之姿引領群雄，實現『效能平台2.0』願景。」

本屆三星論壇自11月17日起進行為期一個月的直播，與會者可透過線上SAFE論壇平台，探索一系列技術座談會，亦能與生態圈夥伴展開互動。欲註冊參加SAFE論壇者，請造訪三星活動官網https://www.samsungfoundry.com 。

SAFE 2021：效能平台2.0

身處於以數據為導向的全新時代，三星聚焦智慧財產權（IP）、電子設計自動化（EDA）、雲端、設計解決方案合作夥伴（DSP）、封裝解決方案等關鍵領域，積極擴大晶圓代工生態圈陣容。其最新SAFETM計劃內容涵蓋以下：

• SAFE^TM-IP及EDA：三星與其晶圓代工生態圈夥伴取得逾3,600個IP以及80款通過認證的EDA工具。上述工具的開發與認證，皆根據三星運作並由其合作夥伴參與的高標準認證計劃。為因應高效能應用市場需求，三星晶圓代工生態圈不僅開發具體HPC基礎IP，包括標準元件庫及記憶體編譯器，亦開發各項關鍵IP，例如100Gbps以上的串列器－解串列器（Serializer-Deserializer）介面，以及5D／3D多晶片整合解決方案。

借助EDA合作夥伴，三星已掌握專為3奈米（nm）GAA製程技術優化的設計工具，以及用於2.5D／3D多晶片整合的設計方法。客戶亦可利用基於AI與機器學習的EDA技術，系統性地管理及分析設計數據。為克服日益棘手的晶片設計與分析，三星同步強化合作夥伴關係，以促進EDA工具與相關技術開發，例如整合能有效利用運算資源的GPU，此為晶圓驗證不可或缺的技術。

• SAFE^TM-OSAT：三星計劃擴大外包半導體組裝及測試（OSAT）生態圈，以強化如5D／3D等封裝產品線，進而引領「超越摩爾定律」技術。近期三星宣佈共同開發混合基板立方體（H-Cube）解決方案，即為三星晶圓代工與OSAT社群合作的成功案例之一。該方案可實現6項HBM有效整合，同時發揮成本效益。
• SAFE^TM-Cloud Design Platform：三星去年推出雲端一站式設計平台SAFE^TM-CDP，現已支援混合雲端功能，可與客戶的傳統設計環境連結。
• SAFE^TM-DSP：於SAFE^TM-DSP生態圈加持下，三星及其全球合作夥伴得以積極支援全球無廠公司。借助先進製程技術及高效能、低功耗晶片設計知識，將設計概念化為具體客製產品。

【引述自SAFETM 夥伴企業]

• Ansys－執行長Ajei Gopal

「現今的晶片需仰賴全方位多物理場方法，而工程模擬為不可或缺的一環。Ansys很榮幸能與三星合作，為其多晶片整合計劃，提供全面性多物理場分析流程。此舉將造福雙方共同客戶、產業，乃至全世界。半導體亦將驅動自駕車、電動車、人工智慧與5G等行動技術變革。」

• Arm－執行長Simon Segars

「對整體合作夥伴生態圈而言，Arm與三星晶圓代工的長期夥伴關係，是成功在眾多市場拓展商機的重要關鍵。我們與三星攜手合作，以三星晶圓代工的環繞式閘極結構等先進製程，優化Armv9新世代處理器。過程中雙方密切合作，共同發掘橫跨高效能運算（HPC）、汽車、AI 和 IoT領域的新商機，同時處理與日俱增的複雜問題，加快產品上市時程。」

• Cadence－執行長Lip-Bu Tan

「Cadence的智慧系統設計策略與三星晶圓代工『效能平台2.0』方向一致，皆以創新、智慧無所不在、整合解決方案為主題。Cadence採用三星先進製程與封裝技術，使客戶成功開發及交付突破性創新產品，期盼能與三星晶圓代工繼續合作，加快設計的致勝腳步。」

• Siemens EDA－資深副總裁J. Incorvaia

「三星SAFE論壇為三星晶圓代工生態圈提供了難能可貴的場域，於此聚集各界人才交流資訊，並共同為三星先進製程技術尋找極致發揮的機會。Siemens EDA引頸期盼今年度三星SAFE盛會，且期待客戶與夥伴透過此盛事達成合作，攜手排除設計障礙、提高晶片成功率。」

• Synopsys－總裁暨營運長Sassine Ghazi

「Synopsys期盼結合軟體及晶片技術，創造出振奮人心、改變世界的新產品。我們與三星晶圓代工攜手合作，於3nm環繞式閘極結構的具體實現、廣泛的IP認證，AI輔助晶片設計、2.5／3D多晶片設計等領域，擬定縝密計劃。Synopsys將展開雙臂，迎接三星SAFE計畫提供的合作機會。」

GAA蓄勢待發－3奈米將於2022年投入量產；2奈米訂於2025年

三星GAA專利技術－多橋通道場效電晶體FET（MBCFET），具備升級的功效和靈活設計優勢，對未來製程技術遷移至關重要。相較於5奈米製程，三星首度採用MBCFET的3奈米GAA節點，使晶片面積縮減35%、性能提升30%且功耗降低50%。除了優化功耗、性能和面積（PPA）外，隨著製程技術成熟，3奈米邏輯技術良率已逐漸趨近於量產中的4奈米製程。
 
三星預計於2022年上半年，生產首批基於3奈米技術設計的晶片，而第二代的3奈米晶片，則預計於2023年投入生產。三星技術路線圖的最新部署項目，採用MBCFET技術的2奈米製程節點，目前處於早期開發階段，預計將於2025年投入量產。
 

CIS、DDI、MCU適用FinFET – 17奈米專業製程技術登場

三星晶圓代工持續精進FinFET製程技術，以支援具成本效益及應用競爭力的專業產品。三星17奈米FinFET製程節點，堪稱其中的最佳實例。除了FinFET的固有優勢，該製程節點亦得益於3D電晶體架構，具備卓越的性能與能效。因此，與28奈米製程相比，三星17奈米FinFET可縮減43%面積、提升39%性能及49%能效。
 
此外，三星正積極推進14奈米製程，以支援3.3V高壓或快閃型嵌入式MRAM（eMRAM），進而提升寫入速度與密度，成為微控制器單元（MCU）、IoT與穿戴裝置等應用的絕佳選擇。三星8奈米無線射頻（RF）平台，可望進一步擴大其在5G半導體市場的領導地位，涵蓋sub-6GHz至mmWave毫米波應用。
 
2021年11月，三星將攜手生態圈合作夥伴，以線上虛擬方式舉辦三星晶圓代工SAFE論壇。
 

對我來說，這項里程碑最令人興奮的，是它突顯了現今半導體產業在技術創新上的重大突破，並為該產業勾勒未來的發展藍圖。

距離去年10月公佈在7奈米製程中首次導入EUV技術，僅相隔短短六個月的時間，三星即已完成5奈米製程的研發。主要受益於每週通過EUV曝光系統運行數千個晶圓層，可在很大程度上取得快速進展。實踐經驗的累積，是加速EUV學習曲線的唯一途徑，並逐日建構出龐大的知識體系。

在學習的過程中，我們見證了EUV最為巨大且影響最為深遠的一項優勢－擺脫日益複雜的多重曝光微影策略，實現設計的簡化。雖然還有一段路要走，但光罩層數的減少及更直接的製程，對晶片設計者而言無疑是一場革命。隨著EUV無縫融入現有的設計架構，設計者將感到如釋重負。

三星的5奈米製程是EUV發展的下一步。5奈米不但更具效益，並採用最新的突破性技術，包括三星專有的Smart Diffusion Break(SDB)電晶體設計架構。其中最重要的層面，是它比7奈米減少25%的面積，提升10%的性能表現，同時減少20%的能耗。

此外，其與現有7奈米製程技術的設計法則大致相容。因此，本質上是對技術的重新定義，而非重新設計，大幅縮減作業時間和成本。結合技術進展和經濟效益兩大優勢，與半導體產業的發展方向不謀而合。

技術進展和經濟效益的結合，不但符合半導體的產業精神，亦迎合5G、AI、車聯網、機器人等前瞻技術的需求，為第四次工業革命注入源源不絕的動力，同時也降低成本。這就是以獨特型態問世的5奈米進化，為何與7LPP所樹立的里程碑，同樣具有舉足輕重的地位。

將EUV投入生產的歷程既漫長又艱辛，耗費大量的時間、經費和人力。雖然過程充滿不確定性，但三星踏出堅毅的步伐，一路朝向願景邁進。5奈米製程的宣告成功，證明了三星的投資獲得豐厚的回報。 

涵蓋晶圓代工、無晶圓廠半導體公司、設計廠、封裝、測試等多元領域事業體的半導體生態圈，將逐漸成長茁壯。這是半導體產業的新篇章，能成為創新之旅的一份子，三星感到無比的興奮。

*本文取自Daewon Ha，三星電子半導體研發中心Logic TD團隊