AI技術與網路通訊IC如何重塑通訊產業?


<專利申請系列-什麼東西能申請專利>

關於<GIPR Channel>的半導體系列文章已經轉進IC設計領域,未來會持續展開,如果你有想要了解的議題,請留言告訴我,我會優先為你製作特刊。

隨著5G及物聯網的快速普及,網路設備對於速度、穩定性及智慧化管理的需求大幅提升,讓傳統的網通IC不再只是硬體訊號傳輸的角色,而是透過AI演算法實現即時流量分析、自我優化及節能管理,帶來前所未有的效能突破。本期”什麼東西能申請專利”我們就來看看關於網路通訊IC

《孫子.謀攻》知彼知己者,百戰不殆。擬定智財競爭策略,贏得市場競爭優勢。

目次

  • 網路通訊IC能申請專利嗎?
  • 發明專利案例
  • 新型專利案例
  • 設計專利案例
  • 下期預告-輸出入介面IC

一、網路通訊IC能申請專利嗎?

<<強哥提醒!若您不想看細節,只需知道磁碟控制器IC(Network Communication IC)是負責網路設備數據傳輸、接收、封包處理及連接管理的核心積體電路。從家用路由器、智慧型手機、基地台到 AI 資料中心交換器,所有聯網裝置皆仰賴通訊 IC 來實現穩定、高速的資料交換。>>

(一)AI技術在網路通訊IC中應用現況與主要IC類型分析

  • PHY(Physical Layer)IC — 實現物理層傳輸:PHY晶片是網通IC的基石,負責將數位訊號轉換成物理可傳輸的模擬訊號,或將接收的模擬訊號還原為數位訊號。它直接連接到傳輸媒介(如光纖、銅線等),確保訊號的穩定與正確傳送。
  • MAC(Media Access Control)IC — 控制資料鏈路層傳輸:MAC晶片處理資料封包的封裝、錯誤偵測與重傳控制,並配合PHY完成整個資料鏈路層的運作。它是資料在網路中有序且正確流動的管理者。
  • Switch IC — 網路交換核心:Switch IC主要用於網路交換機中,根據封包的目的MAC地址快速轉發資料,讓多台設備能在同一網路中高效互通。
  • Wi-Fi IC — 無線通訊協議處理:Wi-Fi晶片整合PHY與MAC功能,專門處理無線數據的發送與接收,支援多種無線標準(如Wi-Fi 5、Wi-Fi 6、即將普及的Wi-Fi 7)。此外,藍牙與行動通訊(4G/5G)晶片也屬於此類別。
  • Ethernet IC — 有線通訊接口:這類晶片負責有線網路的接入與控制,常見於企業網路、資料中心伺服器連接等場景。
  • 隨著AI技術的融入,這些網通IC不僅要確保基本的資料傳輸功能,更進一步結合AI演算法進行流量管理、錯誤偵測與能耗優化。例如:
    • AI加強的Switch IC可即時分析網路流量模式,自動調整封包路由策略,降低延遲並提升吞吐量。
    • AI驅動的Wi-Fi IC能根據環境動態調整頻段與功率,避免干擾並增強訊號穩定度。
    • PHY IC搭配AI訊號處理:改善接收訊號品質,提升長距離傳輸穩定性。

(二)AI技術引領下的網路通訊IC產業現況與未來挑戰

  • 產業發展現況與市場定位:網通IC設計業者主要聚焦於高速介面傳輸晶片、Wi-Fi晶片及Switch IC等領域,像是瑞昱科技(2379-TW)在Wi-Fi晶片市場佔比約43%,而高速介面傳輸IC如重計時器晶片、訊號中繼器晶片(Redriver IC)則為資料中心提供穩定訊號傳輸的關鍵元件。與此同時,全球5G應用與物聯網(IoT)普及推升網路設備的需求,帶動網通IC市場規模以約8.2%的年複合成長率穩健擴張,尤其Wi-Fi 7市場預計2023年至2030年CAGR高達57.2%(來源:Market.us、Markets and Markets)。
  • 面對中國IC產業競爭,業者另闢蹊徑:雖然中國IC產業快速崛起,但台灣業者憑藉研發速度快、客製化能力強及靈活度高的優勢,積極開發資料中心周邊高速介面晶片。
  • AI技術與裝置端智能需求結合的技術挑戰:如工研院的「AI on Chip示範計畫」聚焦半通用AI晶片、異質整合AI晶片與新興運算架構等技術,解決少量多樣、低功耗、高效能需求。
  • 產業競爭策略與未來布局:台灣業者在AI晶片開發中,偏重周邊高速數據傳輸及邊緣運算晶片,而非直接競爭高階GPU與CPU市場,這種策略有助於避開高價競爭,同時利用台灣在類比設計、射頻及封裝技術的優勢,深化供應鏈合作。

(三)技術融合,強化網通IC效能與可靠性

  • 穩定供電確保網通IC高效運作:網通IC如WiFi IC、Switch IC等需要穩定且低雜訊的電源來維持高速資料傳輸與運算。若電源IC無法提供穩定的電壓,會導致訊號干擾、錯誤封包,甚至系統重啟,使網路服務中斷。
  • AI技術強化電源管理策略:隨著網通IC的複雜度提升,AI技術能即時學習並調整電源管理策略,如動態電壓調節(Dynamic Voltage Scaling,DVS)、負載預測與散熱監控,進一步提升整體系統效率與可靠度。
  • 晶片製程與高效能電源設計的重要性:數家台灣網通IC大廠合作開發的PMIC,利用先進製程打造高效能電源元件,不僅提升整體網通IC運算速度,也因電源效率提升而延長裝置壽命。

(四)AI技術整合提升網路通訊IC優勢:市場策略與技術展望

  • 強化產品競爭力,滿足多樣化需求:AI晶片技術讓網通IC不僅能處理傳統的數據傳輸,更可結合智慧網絡技術,提供更靈活、即時的資料分析與管理功能。
  • 因應5GAI趨勢,擴大應用場景:5G基礎建設與AI伺服器需求同步推升網通IC市場規模。根據Market.us報告,全球通訊與網路設備市場預計2024年至2033年年複合成長率達8.20%。市場對於低延遲、高頻寬及智慧管理的網路設備需求,促使具備AI功能的通訊IC成為必須。
  • 提升設計彈性與開發效率,縮短產品上市時間:AI技術也導入IC設計自動化工具,如Synopsys的AI驅動設計優化,能大幅提升設計複雜系統的效率與品質。
  • 策略性布局產業生態系,強化市場競爭力:廠商不只聚焦單一晶片產品,而是結合矽智財(IP)設計及系統整合優勢,打造完整解決方案。這種「軟硬整合」策略,不僅提升產品附加價值,也鞏固客戶關係,形成不可取代的競爭優勢。

(五)接著,判斷「網路通訊IC」能否申請專利?具不具備技術或設計?若要提升「技術性或設計性」,可以朝網路通訊 IC 已不再只是負責「資料傳輸」,而是逐漸演變成兼具 高速互連、智慧流量管理、安全防護與分散式運算支援 的核心元件,整理創新方向。強哥的創新建議是:

  • AI 資料中心高速互連 IC
    • 超高速 SerDes 技術
    • AI 專用交換器 IC(AI Switch ASIC)
  • AI 驅動的智慧網路 IC
    • 網路流量智慧管理
    • 自適應網路(Adaptive Networking)
  • AI 與無線通訊 IC
    • AI 原生 6G 通訊晶片
    • AI 強化射頻 IC
  • AI 與雲邊協同網路 IC
    • Edge AI Gateway IC
    • 分散式 AI 通訊架構
  • 光通訊與網通 IC 整合
    • 矽光子網路 IC
    • 光電共封裝(CPO)
  • AI 資安網路 IC
    • AI 網路安全加速器
    • 零信任網路硬體化
  • 低功耗與綠色通訊 IC
    • AI 驅動能源管理
    • Green Networking IC
  • 垂直應用市場
    • 智慧車聯網
    • 工業 AI 網路
    • 智慧城市

<實際上還有許多例子,如果有興趣歡迎私下與強哥延伸交流>

最後,有沒有存在法定不予專利的事由?例如:

  • 沒有涉及生物學方法、人類或動物之診斷、治療或外科手術方法;
  • 不可以有妨害公共秩序或善良風俗的內容;
  • 不能只是純功能、藝術或電路布局;
  • 不能是單純的自然發現、科學原理、中文輸入/語言/數學/遊戲方法或規則本身、人為方法(如以手指夾球)、商業方法、傳統技藝等。
  • 特別需要留意的是:單純的設計概念、單純程式碼本身,應屬於著作權

二、專利案例

(一)發明專利,其重點在於必須具有「技術性」;發明專利保護利用自然法則之技術思想的創作,包括構造、方法、功能、技術、製造、材料等方面之技術改良或突破。以下舉出發明專利案例讓大家瞧瞧:

  • 一種處理呼叫傳輸的方法及通訊裝置(專利號I921167),申請日期2025/04/21,本發明主要目的在於透過優化的監控機制來降低裝置能耗。該技術引入了增強型呼叫區域(EPR)配置,讓通訊設備能根據特定的呼叫監控視窗(PMW)精準定位接收訊號的時間點,而非持續處於高耗能的喚醒狀態。裝置首先接收網路端的配置資訊,接著在確定的視窗內擷取下鏈路控制資訊(DCI),最終依此指引成功接收呼叫訊息。透過這種更具彈性的週期性監控策略,系統能有效減少裝置不必要的電力損耗,顯著提升行動通訊在節能方面的運作效率。

(二)新型專利,其保護的是有形物品,而非技術概念或製造方法。因此,如果專利有涉及到物體之構造組合(如硬體的系統框架、架構、裝置、模組等),仍有可能得到保護,但強哥必須強調,新型專利不能單純申請「方法」,可考慮申請「裝置、系統」及其架構。以下舉出個新型專利案例跟大家分享:

  • 一種智能會議輔助系統(專利號M682137),申請日期2026/01/13,本新型主要目的在於透過自動化的技術手段,解決會議中因資訊不對等或邏輯謬誤所引發的爭議。系統透過語音辨識與對話分析模組,即時偵測發言者之間的言語衝突,並自動從內部的大型資料庫中檢索出相關的佐證資訊。隨後,系統會利用評估模組(如大型語言模型)比對發言內容與事實證據的吻合度,最終輸出包含信心分數的評估結果,以客觀驗證各方論點的合理性。這項創新旨在減少無效爭論,進而大幅提升團隊協作的效率與決策的準確性。

(三)設計專利,其必須「應用於物品」、「透過視覺訴求」,表示設計必須透過視覺方式呈現,因此,若技術涉及到物品的外觀、電腦圖像之設計,則可以申請設計專利

三、結語:下期預告-輸出入介面IC

總結來說,在AI、5G、Wi-Fi 7與物聯網快速發展下,網路通訊IC已從單純的資料傳輸元件,演變為支撐智慧網路與數位基礎建設的核心技術。必須掌握高速互連、低延遲傳輸、智慧流量管理與資安防護能力,才能滿足AI資料中心、邊緣運算與智慧城市的需求。創新關鍵在於整合AI演算法、通訊協定與晶片設計,打造兼具效能、可靠性與能源效率的解決方案。業者可避開高階CPU與GPU紅海市場,聚焦高速介面、網路交換器、Wi-Fi及邊緣通訊晶片等高成長領域,並透過軟硬體整合與生態系合作提升附加價值。智財權是建立市場門檻的重要工具,透過專利布局涵蓋高速傳輸、AI網路管理、低功耗設計與資安技術,可強化技術領先與授權收益。最終,誰能將AI、通訊與IP策略整合為完整平台能力,誰就能在下一世代網路競賽中取得長期競爭優勢。

當然,研發創新、市場行銷、經營管理的實務工作者應把時間、精神智力都灌注在本職上,因此挖掘智財、申請專利、智財策略的工作就交給專家吧!如果有興趣找強哥談談,讓強哥協助您取得所需重要資訊、追蹤技術、專利挖掘、迴避風險,歡迎與強哥聯繫。

在下一期的<GIPR Channel>文章裡,強哥會繼續延伸IC設計產業,希望透過淺顯易懂的介紹,就能吸收這些熱門產業的創新點子。若你也想知道還有什麼東西可以申請專利。敬請期待!


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