車聯網及自動駕駛推動 車用電子需求上升

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Qualcomm推出電動車用無線充電系統。來源:ricardo.com

汽車的電子化及數位化程度愈來愈高,尤其是車聯網技術的進展,帶動相關車用電子裝置及元件的商機大好,對半導體市場的成長而言更是一大有利因素。

根據Strategy Analytics報告指出,半導體在每一輛汽車所佔的比例逐年走高,在2016年約是565美元,預估至2018年將增加至610美元。若以應用領域來看,資通訊系統、視聽娛樂、先進駕駛輔助系統(ADAS)都是成長較大的項目。

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Intel積極布局自動駕駛車用電子市場。來源:Intel

研調機構IC Insights則預估,2015∼2020年車用晶片市場的年複合成長率將達4.9%,成為所有IC終端應用市場當中成長最大的領域,類比IC業者、微控制器(MCU)及感測器需求將大幅上升。

先進駕駛輔助系統  推升電子元件更進化

就現階段許多汽車已配備的先進駕駛輔助系統來看,其中的每一子系統都內建電子控制單元(ECU),以確保各項輔助功能共同打造出最高水準的行車安全性。

再者,實際進入車聯網時代後,車輛會用到更多的有線及無線通訊技術、各種雷達、光達(LiDAR)技術,以及影像感測器、MEMS感測器技術等,也需要數位訊號處理器(DSP)處理影像方面的資訊,此外還需配備分析資料的晶片以做出判斷,其中每一個功能的實現都將帶動車用電子半導體的大幅增長。

值得一提的是,隨著汽車功能越來越強大,不只是微控制器(MCU),CPU等級的處理器業者也在其中獲得可發揮的空間,透過高效能處理器為汽車增添更多智慧功能將是發展方向之一。以高效處理器結合人工智慧(AI)、深度學習(deep learning),自動駕駛車的夢想將不會太遠。

此外,為了防止汽車被駭客入侵,進而造成意外,甚及損及人命,安全晶片也將在車聯網時代中扮演越來越重要的角色。意法半導體新近推出的Accordo 5汽車晶片便整合一個高性能安全微控制器,保護多媒體主機與汽車網路之間的連接通訊安全。這款安全微控制器內建啟動代碼、安全互連和高性能資料加密等功能。

車用電子商機爆發  半導體業者紛卡位

看準車用電子及半導體商機爆發,相關廠商早已布局卡位且動作頻頻,例如高通於2016年底宣布以470億美元收購全球車用電子大廠恩智浦(NXP),此項交易日前也已取得美國反壟斷機構的許可。高通此舉無疑就是針對車聯網市場做足準備。

根據調查研究機構IHS Technology的報告指出,恩智浦於2015年收購車用晶片知名業者-飛思卡爾(Freescale)之後,一舉拿下車用半導體產業的龍頭寶座。此次高通收購恩智浦,將讓高通在車用電子半導體發展上佔有極大優勢。

在此收購行動之前,其實高通早在2015年就已陸續進入車用相關市場,至今已供應20家以上車廠超過3.4億顆車聯網晶片,涵蓋4G LTE、Wi-Fi、藍牙,以及V2X等各種最新技術。

另在無線充電方面,高通已開始提供汽車無線充電解決方案,並於去年(2016)陸續與各大汽車零組件供應商簽定車用無線充電合約,高通的解決方案能針對插電式混合動力車(PHEV)與電動車(EV)開發商業化的電動車無線充電系統。

不讓高通專美於前,為了切入汽車產業供應鏈生態體系,半導體大廠英特爾繼在去年收購車用FPGA業者Altera後,又於日前宣布斥資153億美元收購輔助駕駛系統廠商以色列Mobieye。

Mobileye專注研發以攝影鏡頭傳遞影像訊息,藉以輔助駕駛系統的視覺技術,透過此技術,巡航控制系統和剎車系統等系統可在駕駛者完全未意識到狀況發生下主動避開碰撞。且在自動駕駛技術中,視覺處理技術的成本低於雷射感應器,且相較於LIDAR雷射和毫米波雷達,鏡頭的可見範圍更遠,意謂自動駕駛汽車可以提前收集到更多的環境資訊。

在收購Mobileye之前,英特爾於2016年已陸續收購自動駕駛汽車安全工具 Yogitech、車載電腦OTA技術公司Arynga、視覺處理晶片新創公司Itseez和 Movidus。此外,南韓三星電子也以80億美元收購音響元件和遠程資訊技術供應商Harman International。

台灣IC設計及晶圓業者  大動作布局進攻

同樣的,聯發科也加快腳步布局車用電子市場,以提供晶片為主,擬定進攻的三大領域包括車載資通訊(Telematics)、車載資訊娛樂系統(Infotainment)、安全先進駕駛輔助系統(Safety ADAS),並針對這些領域推出四大應用產品,分別為以影像為基礎的先進駕駛輔助系統(Vision-based ADAS)、毫米波雷達(Millimeter Wave)、車用資訊娛樂系統及車用資通訊系統等,以期切入汽車「前裝」市場。不過,由於汽車生命週期長,加上產業對安全規範要求嚴苛,聯發科預估需耗時約1.5年左右才能進入量產階段。

此外,在台灣業者中,原相透過CMOS感測元件搭配獨特演算法,目前正開發相關應用,包括自動計算車距及自動減速感測的關鍵技術等;可利用懸浮操作控制車內音響或導航等車用娛樂設備的手勢控制技術,亦是原相布局汽車市場的另一重點。

偉詮電利用環景影像(AVM)系統打入大陸汽車原裝市場(OE)及售後市場(AM)。凌陽除了提供影像處理及語音IC外,也已透過自行開發軟體及演算法,跨入車道偏離及車距過近等ADAS警示系統市場,目前已透過ADAS產品打入中、日車廠,且跨足車後市場(AM)。

隨著科技大廠紛紛布局汽車市場,台積電也已做好準備,採用最具成本效益的16奈米FFC製程,為客戶量產先進駕駛輔助(ADAS)核心晶片,台積電已成為全球首家以16奈米提供車用電子晶圓代工服務的廠商。

此外,台積電已通過嚴苛的ISO 26262和AEC-Q100 Grade1車廠認證,並已於內部成立行動運算、高效能運算、汽車電子與物聯網運算等四大技術平台,可更快速協助客戶縮短產品設計時程,更添台積電爭奪車用電子晶圓代工市場的優勢。

整體而言,從初期的影音娛樂、導航,擴展至胎壓偵測、抬頭顯示、防疲勞駕駛、停車熄火,甚至是自動輔助駕駛等,傳統車廠持續將半導體元件導入汽車,促使汽車成為3C之外的第4個C,這也為電子科技業者開闢了另一個極具成長性的市場,畢竟手機等行動裝置市場成長趨緩已是不爭的事實,而諸如高通、英特爾等晶片大廠積極投入車用電子市場,則能為車聯網等智慧功能貢獻更先進的技術,進而促成自動駕駛智能時代的早日到來。

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