卡位汽车电子，芯片大佬们都在做什么

根据工研院IEK研究资料，2015年全球车用半导体市场规模将上看300亿美元，其中先进驾驶辅助系统(ADAS)的半导体产值因厂商积极投入，估计成长率将高达108%。  
智慧汽车前哨战开打，半导体商为夺得先机，分别针对ADAS、车载资讯娱乐系统、车联网等应用设计需求研发新产品，并积极透过购并或策略结盟方式强化市场竞争力，藉此抢下更大智慧汽车版图。

智慧汽车前景可期，半导体商针对ADAS、车载资讯娱乐系统、车载资通讯、节能等领域，已积极开发新一代元件，以达更安全/环保/娱乐等目标。  

晶片商重兵部署ADAS市场  
 

图1　台湾英飞凌汽车半导体业务事业处经理杨雅惠指出，英飞凌除了着重ADAS市场，同时亦研发部分的车联网通讯元件。

智慧汽车正朝向避免发生事故、自动驾驶和联网汽车迈进，比起以往更注重行驶安全，因此关键的车用系统须更可靠，且具备联网安全，以及符合ISO 26262的功能安全。  

为符合安全要求，台湾英飞凌(Infineon)汽车半导体业务事业处经理杨雅惠(图1)表示，英飞凌提供车身和动力控制微控制器(MCU)，并特别针对ADAS系统设计专用的MCU，强化处理能力，相关MCU已被奥迪(Audi)采用；同时该公司也研发相关感测技术，如雷达感测晶片，以及影像处理技术，来提升ADAS侦测性能。  

据了解，现阶段英飞凌已经开发出24GHz和77GHz的雷达晶片，至于79GHz雷达晶片样品虽已完成开发，但仍属早期阶段，仅少数客户有此需求。  

无独有偶，亚德诺(ADI)也长期耕耘ADAS和微机电系统感测器(MEMS Sensor)等车用电子元件。
 

图2　ADI大中华区汽车行业市场经理许智斌认为，A2B汇流排在未来车载资讯娱乐系统市场将有极佳的发展前景。

亚德诺大中华区汽车行业市场经理许智斌(图2)观察，智慧汽车热潮将为半导体商驱动新一波的MEMS感测器、车用数位讯号处理器(DSP)、射频(RF)晶片等元件需求，同时有更多中阶车款搭载视觉ADAS；有鉴于此，该公司今年针对ADAS领域，将陆续推出24GHz雷达晶片组，来提升影像感测能力，加速视觉ADAS的升级。  

在24GHz雷达频段上，亚德诺预计于今年9月或10月陆续量产相关晶片，令该系列产品更完备。  

值得一提的是，亚德诺未来在汽车安全领域的布局，亦将研发主动降噪(Active Noise Cancelling, ANC)系统，以及投入77GHz雷达晶片开发，藉以提升行车安全；同时也将利用感测融合(Sensor Fusion)技术，调整安全气囊爆开时间，并透过压力感测器侦测乘客重量，以调整安全气囊爆开的力道，提升驾驶安全。
 

图3　德州仪器资深科技委员会委员兼应用协理郑曜庭表示，车联网可令智慧汽车透过线上地图，选择较佳的驾驶路线，提升行驶效率，进而达到节能目标。

而德州仪器(TI)则已在2015年上半年针对安全领域推出TDA 1平台，其能提供更精准、更安全的ADAS功能，该公司资深科技委员会委员兼应用协理郑曜庭(图3)指出，预计2016年上半年会推出更进阶的TDA 2、TDA 3平台。  

此外，意法半导体(ST)也看好ADAS市场，并持续研发相关晶片和技术，譬如车用MCU、EEPROM晶片等，增进车身控制与ADAS的安全性能，并藉由与第三方夥伴合作，比如Mobileye，推出ADAS解决方案。  

意法半导体技术行销经理王建田认为，由于ADAS必须严谨考量安全性，因此须经过长时间验证，导致其演进速度较缓慢；相较之下，车载资讯娱乐系统(IVI)较毋须考量安全性，故其变化迅速，而后进竞争者也多投入娱乐领域发展。  

同时，由于现代人已习惯智慧手机带来各式便利应用，未来智慧汽车的娱乐系统不能仅具有听广播和播放CD等初级功用，且搭载的萤幕尺寸将愈来愈大，因此，半导体商亦针对车载资讯娱乐系统开发各款元件，来追求更进阶的影音享受。  
 

IVI再进化　兼顾娱乐/安全

为了提升娱乐性能，亚德诺近日推出汽车音讯汇流排(Automotive Audio Bus, A2B)。A2B可提供高频宽来传输高品质音频，并节省布线重量和物料成本；据了解，已有多家车厂采用此款汇流排，预计在2016年年底时，多数国家的知名品牌车厂或一级供应商(Tier 1)将导入该技术。  

意法半导体对车载资讯娱乐系统也有着墨，包括开发GPS、AM/FM、数位音讯广播(DAB)等；此外该公司预计于今年第三季量产Accordo 2平台，该平台整合周边介面，能有效提升资讯娱乐系统效能。  

另一方面，德州仪器则预计在2016年针对Jacinto 6平台，再推出更完整的娱乐/安全功能。据悉，此平台早在两、三年前便已推出，其可支援CS、后座娱乐系统(RSE)、DC和抬头显示器(HUD)等来显示娱乐资讯。而值得关注的是，该平台不仅提供娱乐应用，亦支援基础ADAS功能，譬如行人侦测(PD)、交通标志辨识(TSR)和车道偏离示警(LDW)，此意味着，结合资讯娱乐/ADAS功能的平台正独树一格地兴起。  

另外，由于近年绿色意识高涨，各国皆透过立法强制要求汽车碳排放量与油耗标准，有鉴于此，晶片商也设法改善零组件耗能之问题。  

提升车电元件效率　加速绿能时代来临

英飞凌锁定节能应用研发众多产品，比方说功率半导体元件、MCU和LED照明等，以满足减少排碳的需求。  

杨雅惠指出，欧洲要求在2020年时，二氧化碳排放量须低于95g/km，由于法规驱动使然，动力传动电动化已成趋势，该公司也透过提升胎压侦测系统(TPMS)、电子辅助转向系统(EPS)、起停系统、发电机和马达等各式零组件的效率，譬如MCU、金属氧化物半导体场效电晶体(MOSFET)、桥接式驱动器，以及电源管理晶片等，来达到节能；并针对电动车(xEV)/混合动力车(HV)提供解决方案，如功率模组、绝缘闸双极性电晶体(IGBT)。  

另外，英飞凌也开发LED照明技术，令车灯可自动转向，来减少功耗、提高效率，达到节能目标。杨雅惠认为，未来在车头灯的发展趋势上，远光灯(High Beam)技术将成为重点，此技术可令汽车自动辨别对向来车，并调适射往对向车道的光源。  

除了英飞凌致力节能外，德州仪器也透过提升各式车电元件的转换效率，来绿化智慧汽车。  

除了上述安全/娱乐/节能等方面，车联网也是智慧汽车发展重点之一。根据Gartner研究指出，全球物联网装置的数量2015年将达到49亿，其中，具备联网能力的汽车约占整体的1%，到了2020年全球物联网装置将上看250亿，而联网车辆将攀升至2.5亿台，显见未来车载资通讯将蓬勃发展。  [page]

安全联网为车载资通讯设计挑战
 

图4　高通产品管理副总裁Nakul Duggal观察，未来车联网应用将更为注重安全联网的设计。

针对车联网发展，高通(Qualcomm)产品管理副总裁Nakul Duggal(图4)表示，随着科技进步，汽车在联网性及智慧运算上将有显着进展，如今，车厂将加速联网汽车上市，以满足驾驶从住家到汽车都能体验无缝连线的需求。

看好车联网发展，高通也推出4G LTE-A、Wi-Fi、无线多媒体串流、3D即时导航等解决方案，譬如近年推出的Snapdragon 602A处理器，为联网资讯娱乐增添3D图像与多媒体功能，以及3G/4G LTE-A无线数据机，支援人身安全与资讯安全应用。

恩智浦(NXP)亦着重发展车联网。恩智浦半导体大中华区汽车电子业务部总经理陈伟进表示，该公司除了已有的CAN、LIN、FlexRay等车内网路技术，今年更推出车用乙太网(Ethernet)新品。

陈伟进指出，因乙太网具有高数据频宽和高通讯速率，可望成为自动驾驶和联网汽车的网路中枢，并能降低整车线缆重量、提高成本效益，符合未来联网汽车需求；据悉，该车用乙太网方案可支援100Mbit/s的传输速率，以满足ADAS、资讯娱乐系统对视讯讯号传输的高频宽要求。

然而，随着车联网需求渐增，也衍生联网是否安全的疑虑。前阵子美国克莱斯勒旗下子公司Jeep正在行驶中的汽车即发生遭到骇客入侵的事件，随着未来车联网普及，相关联网安全也势必要加强。Duggal指出，在汽车联网功能中，安全的联网服务对消费者至关重要，因此随着车联网、云端沟通进步，该公司未来将加强安全联网发展。

陈伟进亦观察到联网汽车未来可能发生的安全隐患，他认为，大量联网应用将增加车联网被入侵的机率，为应对此项挑战，恩智浦将发挥在安全认证晶片的优势，藉以提高车用网路安全性。

另一方面，随着欧美相关车联网通讯的法规，即将于2017年和2018年陆续立法，预计短期内对资通讯产业带来新商机，并带动新装置、技术和使用者需求产生，譬如车机单元(OBU)、路侧单元(RSU)以及WAVE/DSRC标准等。

工研院资通所车载资通讯与控制系统组组长蒋村杰表示，现今车辆与车辆通讯时，须得知车辆的ID/IP，才能进行通讯，但未来藉由OBU/RSU技术，即使车辆的ID/IP未知，也能获取未知车辆的资讯，以防车祸意外发生。

有鉴于此，因应车联网发展趋势，工研院亦着手研发新一代的OBU和RSU，预计2015年底可望见到第六代OBU，以及目前正在测试的十字路口防撞系统。

这套即将登场的十字路口防撞系统，可藉由提供汽车、路边设施、行人和使用者相关的侦测设备，以及雷达/路测单元，藉以搜集数据并判断路况；考量新系统的普及时间，即使有车辆未装设此设备，该系统也能测得车辆资讯，避免在普及化之前造成安全疑虑，有助提升驾驶安全。

值得关注的是，智慧汽车涉及车身零组件、联网、云端，以及相关安全法规等多种专业领域，根据工研院IEK研究指出，现阶段并未有任何一家半导体商旗下产品可满足所有智慧汽车需求，因此也将加速并购或策略联盟产生，来互补各家晶片商旗下之产品线，以共同抢攻智慧汽车市场。
 

因应车市动态变化　策略结盟夯

举例来说，英飞凌并国际整流器公司(IR)、恩智浦(NXP)并飞思卡尔(Freescale)皆是近期重要的事件，尤其恩智浦并飞思卡尔一案，将可能对未来的车用半导体市场带来新风貌。

杨雅惠认为，英飞凌今年初与IR合并后，因两家公司在技术和客户层面互补，将更巩固在功率半导体市场的地位；此外，由于车用电子进入门槛较高，而该公司耕耘ADAS领域多年，亦具有较佳市场发展位置优势。

除了购并之外，越来越多网路营运商、车厂、一级供应商与半导体商选择用策略联盟的形式，携手抢攻这块车用大饼，譬如OAA、AAA、R-Car、Android Auto、CarPlay等(表1)。  
 

以R-Car联盟为例，该联盟有超过一百家会员加入，其中包含半导体商、电信商和学界等各领域专业组织，近日美信(Maxim Integrated)也加入瑞萨电子(Renesas Electronics)倡导的R-Car联盟，双方希望能藉结盟，进一步扩展其智慧汽车生态系统，以抢攻智慧汽车市场。

不让其他联盟专美于前，德州仪器今年四月亦组成次世代驾驶资讯平台研发联盟，盼能与其他领域夥伴共同推动车联网系统。

德州仪器与车辆研究测试中心、中华汽车共同组成联盟，协助帷享科技、扬明光学与晨云软件成立次世代驾驶资讯平台联盟，以车用影像安全和自动驾驶系统为主轴，来发展车联网平台。

英飞凌亦与欧洲学界、研究界合作。以电动车为例，该公司与德国研究机构、汽车产业制造商携手参与HV-ModAL计画，欲打造适用于各家制造商的电力传动模组系统工具箱，进而扩展在电动车的市场地位；此外，更参与三项欧洲研究计画，分别是3Ccar、OSEM-EV，以及SilverStream，希冀创造更小尺寸、更低成本和更长行驶距离的电动车；在台湾方面，英飞凌也与相关设计公司、雷达应用客户合作，盼能提供完整的软/硬体统包方案，欲藉紧密的夥伴关系，大举进攻智慧汽车版图。

近期高通亦授权BRUSA，将旗下的无线充电技术应用于WEVC商用系统，同时也与戴姆勒车厂合作开发联网车辆技术与车内无线充电技术。

亚德诺则藉由增加与一级供应商/车厂的对话，以及成立车厂联合实验室，来得知车厂需求，并协助一级供应商/车厂与在地软体商合作，缩短产品研发周期和提升稳定度。

另外，意法半导体为巩固车用版图，除了与Mobileye/Autotalk合作外，现阶段也与中国相关厂商，譬如德赛(Desay)，以及研究单位合作，强化发展智慧汽车的利基。

而恩智浦除了透过购并来卡位智慧汽车商机外，也积极跟众多供应商合作，如与通讯软体供应商Cohda Wireless携手，共同开发V2X技术，以提供更可靠和安全的解决方案。

由上可知，近年半导体商为强化自身优势，皆藉策略联盟，与其他夥伴联手，发挥一加一大于三的效益，企图在大车拚的市场中杀出重围。