臺大發(fā)表全球最便宜省電的60GHz無線通訊芯片
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　　前不久臺灣大學(xué)研究團(tuán)隊(duì)發(fā)表了現(xiàn)在全世界最便宜、最省電的超高速無線通訊系統(tǒng)芯片，以60GHz的速度傳輸數(shù)位訊號，因?yàn)?0GHz是個不需執(zhí)照的國際商用頻道，跟2.4GHz的Wi-Fi無線網(wǎng)絡(luò)相同，但傳輸速度起碼高了一百倍，或是3.5G手機(jī)的350倍，可說是無線通訊技術(shù)的明日之星。

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　　臺大的研究結(jié)果相當(dāng)杰出，不但在ISSCC（國際研究芯片技術(shù)的圣地）發(fā)表而且還獲得最佳論文獎。不過坊間一般雜志在報(bào)導(dǎo)此新聞時，有些地方需要更改一下，像是60GHz的無線技術(shù)并不是臺大發(fā)明的，國際上有好幾個學(xué)校早有研究產(chǎn)出，甚至還有商用規(guī)格早已制訂，臺大的研究結(jié)果優(yōu)勢是在以最小的面積、吃最小的電流、成本最低的方式制作芯片。根據(jù)臺大研究團(tuán)隊(duì)的說法，他們的芯片成本只要一美金，而其它研究單位動輒數(shù)十美金，而且更耗電。

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　　也就是說，一樣以60GHz來傳送資料，臺大的設(shè)計(jì)是全世界成本最低，而成本永遠(yuǎn)是信息產(chǎn)業(yè)的重點(diǎn)。只有成本夠低的技術(shù)，才能夠順利推廣到全世界，像是另一個大家關(guān)注的無線技術(shù)UWB，就因?yàn)槌杀九c其它問題，看起來前途飄渺。

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　　UWB與無線USB技術(shù)

　　UWB是Ultra Wide Band(超寬頻)，要說他是某種無線通訊規(guī)格，倒不如說是某種無線通訊概念。如果我們打開收音機(jī)，要先轉(zhuǎn)到某頻率，才能聽到廣播，也就是接收對方傳送過來的信號。我們在聽廣播時，頻寬只要可以將人聲傳過來就好了，但UWB將頻寬設(shè)得很寬，一口氣將資料經(jīng)過許多通道傳送過來。你只有聽到一部份是沒有用的，不足以拼湊出完整的傳輸資料。

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　　UWB是很困難的技術(shù)，在以前冷戰(zhàn)時代，美俄兩國都在發(fā)展此技術(shù)，目的之一是要將信息散開傳送，要竊聽的人除非也有能力接收整個寬頻，并且知道使用到哪些頻率，否則攔截到通訊內(nèi)容也沒用。UWB因?yàn)榭梢允褂煤軐挼念l道，沒做好會同時影響很多其它無線頻道，所以到2002年美國主管無線通訊的FCC才開放申請，讓UWB變成商用規(guī)格之一。

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　　一般無線規(guī)格都會告訴你使用什么頻道，像是手機(jī)使用1.8GHz，Wi-Fi使用2.4GHz，UWB比較特殊，他只會跟你說一個范圍，例如是3.1到10.6GHz。而且UWB有個很麻煩的地方，因?yàn)槭澜绺鲊芾頍o線電波頻譜的單位并不相同，所以在美國可以用的設(shè)計(jì)，到日本去可能會出問題，就算調(diào)整到美國跟日本都可以使用，去歐盟的領(lǐng)土可能又不行了。

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　　當(dāng)初在無線網(wǎng)絡(luò)技術(shù)普及后，英特爾下個目標(biāo)是要將USB無線化，也就是Wireless USB (WUSB)，而且速度不能降低，這其實(shí)很困難，因?yàn)閁SB 2.0的速度高達(dá)480Mbps，遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過現(xiàn)有的無線網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，更不用提幾年前11Mbps還是主流，但英特爾還是選了UWB作為WUSB的核心技術(shù)。

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　　這實(shí)在很容易搞混，一個是USB加個字母變成WUSB，另一個是UWB，這個差別好比是汽車技術(shù)，某系列的車子出到第三代之后，突然宣布要改用渦輪引擎作為提升馬力的手段。?

　　UWB就是引擎技術(shù)，而在引擎外加上輪帶跟方向盤，打造成的新一代汽車，就叫做WUSB，而且開車方式向下兼容，都是用方向盤，一樣有四個輪帶。

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　　除非是“住在非常巷子內(nèi)的人”，不然你想翻開報(bào)紙分類廣告買一顆“渦輪引擎”，比買一臺配備渦輪引擎的汽車難上許多。同樣的，你如果想買個“UWB通訊芯片”？還不如買已包裝好變成WUSB的計(jì)算機(jī)周邊，不但便宜且設(shè)計(jì)完善，最重要的是，人家已經(jīng)用很便宜的價(jià)錢放在計(jì)算機(jī)賣場的貨架上，只等你掏出鈔票或消費(fèi)卷就可以到手了。

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　　同一顆引擎，安裝在不同的車身上就是不同的汽車，如果掛上不同的廠牌，還可以分別當(dāng)日本車跟美國車在臺灣銷售。無線技術(shù)也是這樣，UWB技術(shù)用在USB上變成WUSB，另一方面，UWB的開發(fā)工程師也試著推銷到更多的計(jì)算機(jī)應(yīng)用上，當(dāng)時找到的是藍(lán)牙技術(shù)(Bluetooth)。 　　?

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　　推廣UWB不順利

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　　以筆者的角度來看，計(jì)算機(jī)的無線技術(shù)中，最成功的是Wi-Fi無線網(wǎng)絡(luò)，次之便是藍(lán)牙。藍(lán)牙雖然傳輸速度慢，但耗電量比Wi-Fi低了很多，所以電池可以小一點(diǎn)，系統(tǒng)也輕巧些。但制訂藍(lán)牙技術(shù)規(guī)范的Bluetooth SIG可不會認(rèn)定自己一定是比較慢的，所以Bluetooth 2.0還是比1.0快了很多，從1Mbps提升到3Mbps，而下一代的3.0會升級到多快，這是大家所好奇的。當(dāng)時UWB聲勢看漲，傳出Bluetooth SIG可能采納為3.0的核心技術(shù)，速度有可能提升到與WUSB相同的480Mbps，結(jié)果在今年年中時，Bluetooth SIG宣布為了諸多理由，變成采用Wi-Fi相關(guān)技術(shù)，而非UWB，起碼要Bluetooth 4.0才有可能采用UWB。

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　　這新聞告訴我們兩件事，第一是做人不要高興得太早，UWB陣營吹氣球好一段時間后，當(dāng)場爆開的感覺一定很窘。第二是，UWB成本無法有效下降是公認(rèn)的事實(shí)，不然推廣UWB技術(shù)的WiQuest公司不會關(guān)門大吉。

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　　WiQuest是位于美國德州的無線技術(shù)公司，專職無線網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的開發(fā)，包含當(dāng)時很多人認(rèn)為很難搞定的UWB技術(shù)。WiQuest公司的技術(shù)很好，很早就提供了基于UWB的WUSB控制芯片組，市場占有率第一名，但難看的是，這個世界第一名的銷售量才十萬片而已，相對于一年全世界賣掉的一億多臺筆電來說，銷售數(shù)字證明的是這產(chǎn)品很難賣，市場根本不買帳。

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　　總而言之，WiQuest不但倒了，還把UWB的市場夢想一起陪葬，過不久之后，英特爾也宣布結(jié)束公司內(nèi)部的UWB技術(shù)部門，連老大哥都不玩下去了。這并不是說UWB技術(shù)就此退出個人計(jì)算機(jī)市場，英特爾雖然自己不做，但仍表示需要時會對外采購芯片。事實(shí)上英特爾曾經(jīng)放棄很多市場，例如生產(chǎn)快閃內(nèi)存，不是說這技術(shù)不好，或是英特爾做不贏人家，而是英特爾的本業(yè)，也就是CPU太賺錢了，如果手下的產(chǎn)品無法做到一樣的高獲利，或者有即將“蟑螂化”的趨勢，他們會立刻將之了斷，避免降低公司的獲利率。?

　　重心轉(zhuǎn)向60GHz

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　　英特爾退出UWB事實(shí)上有些脈絡(luò)可循，在今年的英特爾技術(shù)論壇(IDF)上，可看出英特爾對新興的無線網(wǎng)絡(luò)技術(shù)60GHz相當(dāng)投入，介紹了60GHz無線傳輸?shù)奶匦?，甚至召集了各國研?0GHz無線技術(shù)的工程師，試著討論出共同的開發(fā)規(guī)范。

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　　與UWB相比，60GHz也是個技術(shù)難度相當(dāng)高的無線通訊技術(shù)，UWB著重的是將信息散布在很寬的頻道內(nèi)送出去，而60GHz是將無線通訊的頻率再拉高數(shù)倍，以提供更高的通訊能力。

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　　各無線通訊技術(shù)都試著往高頻走，其中一個理由是經(jīng)過上百年的發(fā)展，我們看不見、摸不到的無線通訊頻譜已經(jīng)相當(dāng)擁擠，尤其是在較低的頻率，已經(jīng)有各種無線技術(shù)占據(jù)自己的頻道，即使不確定有多少古老無線電設(shè)備還在使用他的專屬頻道，你還是不能拿來用。如果使用了會怎樣呢？這就跟在臺灣一些地方開啟收音機(jī)一樣，怎么老是被蓋臺，而且要蓋還蓋不好，一下子是原先的頻道，一下子又變成蓋臺的頻道，根本不知道在聽什么東西。

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　　電子技術(shù)是直到最近，才能以合理價(jià)格使用GHz以上的頻道，在此之前只有國防或航空等荷包超深的事業(yè)才會用到。臺大研究團(tuán)隊(duì)就是將這部分的電路，都集成在同一個芯片內(nèi)，而且預(yù)估成本低到一美金，我們是買不起一臺戰(zhàn)斗機(jī)，但明年就可以在計(jì)算機(jī)上使用到以前戰(zhàn)斗機(jī)都不一定裝得起的通訊設(shè)備。

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　　60GHz這樣高頻的通訊技術(shù)其實(shí)有些缺點(diǎn)，在應(yīng)用上，這種無線電像是激光光一樣有方向性，指向那邊就通到那邊。各位回想一下最初所提的新聞，臺大是怎么驗(yàn)證他們的確用60GHz芯片傳送信息？用手遮住發(fā)射器與經(jīng)收器之間就斷訊，手拿開系統(tǒng)又聯(lián)機(jī)了，這代表在使用60GHz時，無線基地臺跟你的計(jì)算機(jī)之間不能有障礙物！在用2.4GHz Wi-Fi時，把基地臺藏起來是正常的，你在用手機(jī)時也不需要抬頭到處找基地臺吧，甚至當(dāng)前因?yàn)閷嘏_的恐慌，還要把他們藏起來。想想這問題其實(shí)蠻大的，上一個這么不好用的科技叫做紅外線傳輸，要把手機(jī)跟計(jì)算機(jī)放得很近，才可以傳送資料跟檔案，所以沒有方向性的藍(lán)牙出來后，在市場上已經(jīng)很難看到紅外線傳輸?shù)拇嬖凇?

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　　那為什么業(yè)界還是要用60GHz呢？因?yàn)樗麄魉唾Y料的能力實(shí)在是太優(yōu)秀了，面對數(shù)位家庭無線化的挑戰(zhàn)，只有60GHz有機(jī)會把計(jì)算機(jī)與電視之間的HDMI線拿掉，變成無線傳輸圖象信號。其它的技術(shù)未必不行，有其它廠商成功用UWB做到這目標(biāo)，但是犧牲了一些圖象質(zhì)量才辦得到。60GHz可以把HD高解析圖象傳遞到電視上，所以筆記型計(jì)算機(jī)不用拉線，就可播放圖象到電視上。如果你的電視機(jī)接了Xbox 360、PS3、藍(lán)光播放機(jī)，要處理后面一堆訊號線實(shí)在很麻煩，60GHz的圖象傳輸技術(shù)普及后，不用任何訊號線，直接用無線方式自動連結(jié)，再也不用在電視后面攪和那堆沾滿灰塵的電線怪物。

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　　推廣60GHz技術(shù)

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　　當(dāng)前推廣60GHz的公司有好幾間，個中代表是以英特爾為首的WirelessHD組織，該組織還有其它大公司，像是三星、NEC與Sony等，而這里面技術(shù)最好的是SiBEAM這間小公司，他們的全硅芯片60GHz技術(shù)應(yīng)該是全世界最成熟的，所以WirelessHD的規(guī)格也是建立在SiBEAM的技術(shù)上。

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　　當(dāng)前WirelessHD確定會有4Gbps的版本給計(jì)算機(jī)與消費(fèi)性產(chǎn)品使用，速度距離理論上限25Gbps還遠(yuǎn)得很，因此電視廠商可以盡情將面板再做大一些，顏色分辨率做多一點(diǎn)，都還有可應(yīng)付的空間。實(shí)際上來說，HDMI 1.3也才提供10.2Gbps的頻寬，現(xiàn)有的影音設(shè)備已經(jīng)使用不完了，因此WirelessHD的升級速度的確可放慢些。

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　　以上介紹的是工作頻率在60GHz的WirelessHD規(guī)格，用途是聯(lián)機(jī)影音設(shè)備，替換VGA、DVI與HDMI信號線。那60GHz只能用在這上面嗎，這倒是未必，英特爾的技術(shù)文件中，對于60GHz的未來有下列說法：他們將60GHz的協(xié)議設(shè)計(jì)為Gbps版本的Wi-Fi無線網(wǎng)絡(luò)，最好還可以與之共容，一旦計(jì)算機(jī)發(fā)現(xiàn)60GHz傳不到這速度，可以自動下降到5GHz、甚至是2.4GHz以維持通訊連結(jié)，也就是說，未來60GHz不只會用在傳輸圖象信號上，也有可能替換現(xiàn)有的無線局域網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)。 　　?