อุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์และคอมพิวเตอร์ได้มีการพัฒนาไปอย่างรวดเร็วในปัจจุบัน

December 18, 2014

ปัจจุบันอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์และคอมพิวเตอร์ได้มีการพัฒนาไปอย่างรวดเร็ว และในปัจจุบันได้มีเทคโนโลยีที่เล็กมากในชื่อ “นาโน” ซึ่งจะมีการพัฒนาเทคโนโลยีต่างๆให้มีขนาดเล็กซึ่งจะเป็นการปฏิวัติวงการเทคโนโลยี ในบทบาทของนาโนเทคโนโลยีที่กำลังจะเข้าไปปรับเปลี่ยนทิศทาง และพัฒนาศาสตร์ของอิเล็กทรอนิกส์ ซึ่งกำลังจะเดินทางมาถึงจุดอับ ไม่สามารถพัฒนาต่อไปได้ ตามที่ กอร์ดอน มัวร์ ผู้ก่อตั้งบริษัทอินเล็กทรอนิกส์ล่าวไว้ว่า “จำนวนของทรานซิสเตอร์ซึ่งบรรจุอยู่บนแผ่นวงจรรวม หรือ ไมโครชิพ นี้จะเพิ่มขึ้นเป็นสองเท่าทุกๆ 18 เดือน” คำกล่าวอันสร้างชื่อแก่เขาในฐานะกฎของมัวร์ (Moore’s Law) ซึ่งได้รับการยอมรับ และเป็นแรงกดดันให้วงการผลิตชิพสามารถพัฒนาชิพ ให้มีความเร็วสูงขึ้นอย่างรวดเร็ว จนทำให้คอมพิวเตอร์ส่วนบุคคลที่ซื้อมาใหม่มีอันต้องล้าสมัยไปทุกๆ ปีครึ่งเช่นเดียวกัน แต่กฎของมัวร์นี้กำลังจะถูกสั่นคลอน

การเพิ่มจำนวนทรานซิสเตอร์ลงไปบนชิพด้วยการย่อขนาดของวงจรกำลังจะมาถึงขีดจำกัด การพัฒนาการที่สำคัญของวงการอิเล็กทรอนิกส์เกิดขึ้นเมื่อปี ค.ศ. 1940 หลังจากที่หลอดสุญญากาศแสดงบทบาท ในฐานะอุปกรณ์ควบคุมในเครื่องใช้อิเล็กทรอนิกส์ทั้งหลายมาร่วม 3 ทศวรรษ โดยโอลห์ (Russell Shoemake Ohl) ค้นพบว่าผลึกซิลิกอนสามารถจะนำมาสร้างเป็นอุปกรณ์ไดโอดได้ ซึ่งนำไปสู่การคิดค้นทรานซิสเตอร์ของ ชอคลี (William Bradford Schockley) แบรตเทน (Walter H. Brattain) และ บาร์ดีน (John Bardeen) ในปี ค.ศ. 1948 หลังจากนั้นอุปกรณ์พวกสารกึ่งตัวนำได้เริ่มเข้ามาแทนที่หลอดสุญญากาศ ทำให้เครื่องใช้อิเล็กทรอนิกส์ต่างๆ มีขนาดเล็กลงและราคาถูกลงมากต่อมาได้มีแนวคิด ที่จะทำให้อุปกรณ์ รวมทั้งวงจร ถูกยุบรวมเข้าไปบนสารกึ่งตัวนำที่เป็นชิ้นเดียว และแล้ว ในปี ค.ศ. 1959 เออร์นี (Jean Hoerni) และ นอยซ์ (Robert Noyce) ก็สามารถพัฒนาแผงวงจรรวมดังกล่าว (Integrated Circuit หรือ IC) ได้สำเร็จ และเพียงปีเดียวเท่านั้นแผงวงจรรวมดังกล่าวก็เข้าไปแทนที่อุปกรณ์สารกึ่งตัวนำแบบแยกส่วนถึง 90% เลยที่เดียว ในช่วงต้นๆ ของทศวรรษ 1960 นั้น วงจรรวมยังไม่มีความซับซ้อนมาก โดยอาจมีทรานซิสเตอร์ประมาณ 20-200 ตัวต่อแผ่นชิพหนึ่งแผ่น และเพิ่มขึ้นมาเป็น 200-5000 ตัวในช่วงปี 1970

Comments Off

ไมโครอิเล็กทรอนิกส์ มีผลต่อระบบเศรษฐกิจของประเทศไทย

November 11, 2014


อุตสาหกรรมไฟฟ้าและไมโครอิเล็กทรอนิกส์เป็นอุตสาหกรรมที่มีมูลค่าการส่งออกเป็นอันดับหนึ่งของประเทศไทย โดยมีการส่งออกปีละ 1.5 ล้านล้านบาท หรือเกือบหนึ่งในสามของมูลค่าสินค้าส่งออกทั้งหมดของประเทศและมีการจ้างงาน 4 แสนคน อุตสาหกรรมในประเทศอาจแบ่งเป็นกลุ่มใหญ่ๆ ได้แก่ ฮาร์ดดิสก์ไดร์ฟและแผงวงจรไฟฟ้า เครื่องใช้ไฟฟ้า (ตู้เย็น เครื่องปรับอากาศ) และเครื่องใช้อิเล็กทรอนิกส์ (เครื่องเสียง เครื่องรับโทรทัศน์ คอมพิวเตอร์)  ในยุคสารสนเทศนี้ จะเห็นไมโครอิเล็กทรอนิกส์และวงจรอิเล็กทรอนิกส์ฝังตัวอยู่ในอุปกรณ์แทบทุกชนิด (embedded system) เช่น อุปกรณ์สื่อสารโทรคมนาคม เครื่องมือแพทย์ และยานยนต์ เป็นต้น โดยมีซอฟต์แวร์เป็นตัวกำหนดให้เครื่องมือเหล่านี้ทำงานตามที่ต้องการได้  ซอฟต์แวร์ ไมโครชิป และอิเล็กทรอนิกส์ ยิ่งมีความสำคัญมากขึ้น ในยุคเศรษฐกิจและสังคมฐานความรู้ โดยเป็นเครื่องสำคัญในขับเคลื่อนภาคเศรษฐกิจและสังคมให้การดำเนินงานมีประสิทธิภาพสูงขึ้น และเปิดโอกาสให้มีวิถีชีวิตและธุรกิจแนวใหม่ที่ตอบสนองความใฝ่ฝันของมนุษย์ได้สมบูรณ์ขึ้น

ไมโครอิเล็กทรอนิกส์ เป็นอุตสาหกรรมหลักตามนโยบายของรัฐบาลซึ่งมีการเติบโตอย่างต่อเนื่อง ประเทศไทยเป็นฐานการผลิตฮาร์ดดิสก์ไดร์ฟ (hard disk drive) โดยมีปริมาณการผลิตเพื่อส่งออกเป็นอันดับหนึ่งของโลก  ในปี พ.ศ. 2547 มีการจ้างแรงงานกว่า 100,000 คน มูลค่าการส่งออกประมาณ 483,000 ล้านบาท  ตลาดในประเทศมีมูลค่าเกือบ 53,000 ล้านบาท และเติบโตไม่น้อยกว่าร้อยละ 13 ต่อปี ปัจจุบันประเทศไทยอยู่ในระดับเริ่มต้นของการพัฒนาซอฟต์แวร์ ที่ยังต้องนำเข้าเทคโนโลยีชั้นสูงจากต่างประเทศ และยังต้องพัฒนาผู้ประกอบการและบุคลากรของไทยอีกมาก

อุตสาหกรรมอิเล็กทรอนิกส์และเครื่องใช้ไฟฟ้ามีสัดส่วนของการใช้งานระบบสมองกลฝังตัว (embedded system) ในสัดส่วนและมูลค่าที่สูง มูลค่ารวมของตลาดทั้งโลกในปี 2552 จะอยู่ที่ประมาณ 88 พันล้านเหรียญสหรัฐ โดยเฉลี่ยใน 5 ปีจะมีการเติบโตร้อยละ 14  อุตสาหกรรมอาร์เอฟไอดี (Radio Frequency Identification : RFID) ในตลาดโลกมีการขยายตัวอย่างต่อเนื่องร้อยละ  25 ต่อปี ในประเทศไทยมีการนำ RFID ไปประยุกต์ใช้งานด้านการผลิตในอุตสาหกรรม ห่วงโซ่อุปทานและโลจิสติกส์ การควบคุมการเข้า-ออก การปศุสัตว์ และการเงิน  โดยในปี 2548 มีมูลค่า 856 ล้านบาท

Comments Off

การพัฒนาอุตสาหกรรมไมโครอิเล็กทรอนิกส์ในปัจจุบันกำลังจะเผชิญหน้ากับทางตัน

October 13, 2014

“ในอีกไม่กี่ปีข้างหน้านี้ ยุคของไมโครอิเล็กทรอนิกส์ที่ได้พัฒนาติดต่อกันมาเกือบ 40 ปี กำลังจะมาถึงขีดจำกัดแล้ว สิ่งเดียวที่ทำได้ในขณะนี้คือ โลกต้องเตรียมพร้อมเพื่อก้าวเข้าสู่ยุคนาโนอิเล็กทรอนิกส์ที่กำลังมาแทนที่”

แรงขับเคลื่อนที่สำคัญมากของนาโนเทคโนโลยีก็คือนาโนอิเล็กทรอนิกส์ (Nanoelectronics) เพราะว่าการพัฒนาอุตสาหกรรมไมโครอิเล็กทรอนิกส์ในปัจจุบันกำลังจะเผชิญหน้ากับทางตัน เทคนิคการสลักลวดลายวงจร (Lithography) บนไมโครชิปกำลังจะมาถึงจุดจบ ทางออกมีเพียงทางเดียวคือต้องหาวิธีการปฏิวัติกระบวนการทำงานและกรรมวิธีในการผลิตขึ้นมาใหม่ทั้งหมด ซึ่งนาโนเทคโนโลยีสามารถทำให้เกิดทางออกของกรณีนี้ได้อย่างมากมาย ซึ่งจะทำให้การย่อส่วนวงจรอิเล็กทรอนิกส์ยังคงดำเนินต่อเนื่องไปได้อย่างมีศักยภาพ ในความเป็นจริงแล้วคำว่านาโนอิเล็กทรอนิกส์จะมีความหมายครอบคลุมทั้ง อุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์, นาโนคอมพิวเตอร์ (Nanocomputer), ระบบเนมส์ (NEMS: Nano-Electro-Mechanical-Systems), อุปกรณ์ประเภทออพติก (Optic) เทคโนโลยีโฟโตนิกส์ (Photonic technology) โครงสร้างแม่เหล็กระดับนาโน (Nano-scale magnetic structure) ฯลฯ แต่เมื่อพิจารณาเกี่ยวกับความท้าทายและศักยภาพในด้านนาโนอิเล็กทรอนิกส์ในทุกด้านแล้ว บทความนี้จะมุ่งเน้นไปเฉพาะเรื่องนาโนอิเล็กทรอนิกส์ที่เกี่ยวข้องกับการผลิตชิปคอมพิวเตอร์และนาโนคอมพิวเตอร์เป็นหลัก เนื่องจากการพัฒนาด้านนี้จะเกิดขึ้นอย่างรวดเร็วและบางอย่างก็เกิดขึ้นแล้วในขณะนี้ รวมทั้งการพัฒนาชิปด้วยวิธีแบบเก่าก็จะมาถึงขีดจำกัดในเร็วนี้ๆ

ทุกวันนี้ เมื่อสังเกตให้ดีเราจะพบว่าคอมพิวเตอร์และอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ชนิดต่าง ๆ ได้ถูกย่อขนาดให้เล็กลงและมีน้ำหนักเบาลงไปเรื่อย ๆ แต่อุปกรณ์เหล่านี้กลับสามารถทำงานได้รวดเร็วขึ้น มีลูกเล่นเพิ่มขึ้นเรื่อยๆ การที่เป็นเช่นนี้ก็เนื่องมาจากวิศวกรคอมพิวเตอร์ต่างก็ทุ่มเทหาวิธีการย่อขนาดของทรานซิสเตอร์ ซึ่งเป็นองค์ประกอบที่เล็กที่สุดของอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ ให้เล็กลงเรื่อยๆ เพื่อที่จะเพิ่มจำนวนทรานซิสเตอร์ที่บรรจุอยู่ในแผงวงจรรวม (Integrated Circuits หรือ IC) ให้มากขึ้น ซึ่งจะส่งผลให้อุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์และคอมพิวเตอร์มีขนาดเล็กลงแต่มีประสิทธิภาพสูงขึ้นไปในเวลาเดียวกัน

นาโนอิเล็กทรอนิกส์ และนาโนคอมพิวเตอร์ซึ่งมีขนาดเล็กเพียงไม่กี่นาโนเมตร กำลังทวีความสำคัญและได้รับการกล่าวถึงมากขึ้นเรื่อยๆ ทุกวัน เพราะว่านาโนอิเล็กทรอนิกส์สามารถย่อขนาดของชิ้นส่วนคอมพิวเตอร์ให้เล็กลงได้อีกมาก ซึ่งจะทำให้เราได้มีโอกาสใช้คอมพิวเตอร์และอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ที่มีขนาดเล็กลง มีน้ำหนักเบา พกพาสะดวก และมีสมรรถนะสูงขึ้นได้อีกมาก และที่สำคัญที่สุดนาโนอิเล็กทรอนิกส์ได้กลายเป็นทางออกเพียงทางเดียวของอุตสาหกรรมไมโครอิเล็กทรอนิกส์ (Microelectronics) ที่กำลังจะเจอทางตันในอีกไม่กี่ปีข้างหน้า

Comments Off

การแก้ไขปัญหาต้นทุนการผลิตไมโครอิเล็กทรอนิกส์ เพื่อให้บริษัทต่างชาติเข้ามาลงทุนมากขึ้น

September 30, 2014

การส่งออกไมโครอิเล็กทรอนิกส์ในประเทศไทยมีมูลค่าการส่งออกมาเป็นอันดับหนึ่ง โดยมีมูลค่าการส่งออกถึง 1.5 ล้านล้านบาท และมีการจ้างงานเพิ่มขึ้น อุตสาหกรรมที่ใช้ไมโครอิเล็กทรอนิกส์มีอยู่หลายประเภท เช่น ฮาร์ดดิสก์ไดร์ฟและแผงวงจรไฟฟ้า เครื่องใช้ไฟฟ้า (ตู้เย็น เครื่องปรับอากาศ) และเครื่องใช้อิเล็กทรอนิกส์ ในยุคของเทคโนโลยีเราจะพบว่ามีการฝังไมโครชิปอยู่ในอุปกรณ์แทบทุกชนิด เช่น อุปกรณ์สื่อสาร เครื่องมือแพทย์ เป็นต้น โดยการสั่งงานมาในรูปแบบซอฟแวร์เป็นตัวกำหนดให้ซอฟแวร์เหล่านี้ทำงานตามที่ต้องการได้ ไมโครอิเล็กทรอนิกส์ยิ่งมีความสำคัญมากในยุคของการเรียนรู้ และยังเป็นตัวสำคัญในการส่งเสริมเศรษฐกิจให้มีประสิทธิภาพสูงทัดเทียมคู่แข่ง และยังมีธุรกิจใหม่ๆเกิดขึ้นมากมาย

อุตสาหกรรมไมโครอิเล็กทรอนิกส์เป็นนโยบายหลักของรัฐบาลที่มีการเติบโตเพิ่มขึ้นเรื่อยๆ ประเทศที่เป็นฐานการผลิตและมีการส่งออกเป็นอันดับหนึ่งของโลก และมีการเติบโตไม่น้อยกว่าร้อยละ 13 ต่อปี ถึงแม้ประเทศไทยจะอยู่ในระดับเริ่มต้นของการพัฒนาซอฟแวร์ ที่ยังต้องอาศัยเทคโนโลยีของต่างประเทศ และยังขาดบุคลากรที่มีชำนาญก็ตาม อุตสาหกรรมเครื่องใช้ไฟฟ้ามีระบบสั่งการผ่านไมโครอิเล็กทรอนิกส์ และมีการส่งออกที่สูงมาก และประเทศยังมีการนำเทคโนโลยีใหม่มาประยุกต์ใช้ทางด้านการผลิตอยู่ตลอดเวลา

อุตสาหกรรมอิเล็กทรอนิกส์ประสบปัญหาคู่แข่งที่มีอยู่เกือบทั่วโลก การที่ไทยมีมูลค่าเพิ่มต่ำทำให้เป็นจุดอ่อนที่สำคัญ เพราะเสียค่าใช้จ่ายไปกับการนำเข้าชิ้นส่วนที่มีราคาแพงจากต่างประเทศ ทำให้บริษัทต่างชาติที่ต้องการมาลงทุนเปิดบริษัทในไทย อาจย้ายไปลงทุนในประเทศอื่นๆแทน เนื่องจากมีค่าแรงที่ต่ำกว่า และสามารถเพิ่มราคาให้กับสินค้าได้กำไรมากขึ้น ส่วนในต่างประเทศก็ประสบปัญหาการนำเข้าสินค้าที่มีต้นทุนต่ำ จึงจำเป็นต้องพัฒนาความสามารถของบุคลากร เพื่อพัฒนามูลค่าเพิ่มให้กับธุรกิจ ด้วยการพัฒนาผลิตภัณฑ์ที่ตอบสนองผู้บริโภคมากที่สุด

ทางหน่วยงานภาครัฐเข้ามาส่งเสริมด้านการผลิตซอฟแวร์ โดยเน้นการพัฒนาเทคโนโลยีในด้านต่างๆ เพื่อสร้างมูลค่าเพิ่มในอุตสาหกรรมเครื่องใช้ไฟฟ้าให้ก้าวหน้าขึ้น และดึงดูดการลงทุนของบริษัทต่างชาติ มุ่งเน้นไปทางด้านการพัฒนาความมั่นคงในการสื่อสาร รวมถึงเทคโนโลยีที่เกี่ยวข้องกับอุตสาหกรรม นอกจากนี้ยังต้องส่งเสริมให้บุคลากรมีความรู้ทางด้านนี้ จึงจะบรรลุเป้าหมาย

Comments Off

การพัฒนาผลิตภัณฑ์ต้นแบบด้านไมโครอิเล็กทรอนิกส์เพื่อให้สามารถนำไปประยุกต์ใช้งานจริง

August 15, 2014


อุตสาหกรรมอิเล็กทรอนิกส์เป็นอุตสาหกรรมที่มีความสำคัญ ต่อประเทศไทยอย่างมาก ดังจะเห็นได้จากข้อมูลของสถาบันไฟฟ้า และอิเล็กทรอนิกส์ที่ระบุตัวเลขการส่งออกในปี พ.ศ. 2546 ที่สูงถึง 1,165,722 ล้านบาท และยอดนำเข้าที่สูง 900,383 ล้านบาท ซึ่งส่วนใหญ่การลงทุนดังกล่าวมาจากต่างประเทศหรือบริษัทร่วมทุนกับไทย ที่อาศัยการผลิตจากอุตสาหกรรมปลายน้ำซึ่งมีแรงงานราคาถูกเป็นหลัก ปัจจุบันประเทศไทยจึงได้เร่งพัฒนายกระดับขีดความสามารถของอุตสาหกรรมอิเล็กทรอนิกส์ไปสู่อุตสาหกรรมต้นน้ำ โดยได้รับการผลักดันจากนโยบายและมาตรการสนับสนุนจากภาครัฐอย่างชัดเจน เพื่อให้เกิดการผลิตครบวงจร ช่วยลดการนำเข้าและก่อให้เกิดอุตสาหกรรมต่อเนื่อง ตลอดจนเกิดการพัฒนาเทคโนโลยีอิเล็กทรอนิกส์ในประเทศต่อไป

ศูนย์เทคโนโลยีไมโครอิเล็กทรอนิกส์ จึงถูกจัดตั้งขึ้น เพื่อพัฒนาผลิตภัณฑ์ต้นแบบด้านไมโครอิเล็กทรอนิกส์เพื่อประยุกต์ใช้งานจริง และเป็น ต้นแบบสำหรับการผลิตภาคอุตสาหกรรม โดยจะเป็นศูนย์รวมความเชี่ยวชาญด้านไมโครอิเล็กทรอนิกส์ของประเทศที่มีความพร้อมด้านทรัพยากรบุคคลนักวิจัย วิศวกรในสาขาที่เกี่ยวข้อง และเครื่องมืออุปกรณ์ที่จำเป็น เพื่อวิจัยและพัฒนาเทคโนโลยีไมโครอิเล็กทรอนิกส์ และเป็นฐานสำหรับการสร้างบุคลากรที่มีพื้นฐานชั้นสูงด้านไมโครอิเล็กทรอนิกส์ โดยร่วมมือกับสถาบันการศึกษาทั่วประเทศ และสร้างผลงานวิจัยและพัฒนาที่ครอบคลุมสาขาต่างๆ ของไมโครอิเล็กทรอนิกส์ รวมถึงส่วนของนาโนอิเล็กทรอนิกส์ต่อไปด้วย

ประเทศไทยมีความต้องการใช้เทคโนโลยีไมโครอิเล็กทรอนิกส์หรือไมโครชิปอย่างแพร่หลาย แต่ยังไม่มีอุตสาหกรรมการผลิตไมโครชิป เพียงแต่ เป็นการนำเข้ามาประกอบเท่านั้น ดังนั้น อุตสาหกรรมที่เกี่ยวข้องกับไมโครอิเล็กทรอนิกส์ของประเทศไทย จึงมีเฉพาะส่วนที่เป็นอุตสาหกรรมกลางน้ำและอุตสาหกรรมปลายน้ำ เป้าหมายของการดำเนินการจึงต้องทำให้ประเทศไทยมีอุตสาหกรรมต้นน้ำ ในส่วนของอุตสาหกรรมไมโครอิเล็กทรอนิกส์ โดยเฉพาะไมโครชิปอย่างจริงจัง ศูนย์เทคโนโลยีไมโครอิเล็กทรอนิกส์ (TMEC) จึงก่อตั้งขึ้น เพื่อเป็นรากฐานสำคัญของการสร้างให้เกิดอุตสาหกรรมต้นน้ำ และนำไปสู่นาโนเทคโนโลยีต่อไป เนื่องจากการพัฒนานาโนเทคโนโลยีจะต้องมีการควบคุม มีวงจรไฟฟ้า และมีไมโครชิป ซึ่งทำหน้าที่ควบคุมสิ่งที่มีขนาดเล็กลงไปอีก หากประเทศไทยต้องการสร้างความสามารถทางการแข่งขันในอุตสาหกรรมอิเล็กทรอนิกส์ จะต้องเร่งสร้างความเข้มแข็งจากการเป็นอุตสาหกรรมปลายน้ำไปสู่การเป็นอุตสาหกรรมไมโครอิเล็กทรอนิกส์ ซึ่งเป็นอุตสาหกรรมต้นน้ำที่มูลค่าเพิ่มสูง ซึ่งแนวทางที่รัฐบาลควรให้ความสำคัญ และกำหนดกรอบการปฏิบัติ คือ การส่งเสริมให้เกิดอุตสาหกรรมการออกแบบวงจรรวมและการสร้างสายการผลิตวงจรรวมในประเทศ เพื่อสร้างให้เกิดศักยภาพทางการ แข่งขันที่มีความได้เปรียบอย่างแท้จริง ซึ่งโครงการไมโครชิป สมาร์ทการ์ดของภาครัฐบาล ถือเป็นการพิสูจน์ความสามารถของหน่วยงานที่รับผิดชอบได้เป็นอย่างดี

Comments Off