汽車數位化不可擋 車用半導體需求持續成長

瑞薩電子推出儀表總成專用32位元車用微控制器系列。瑞薩電子

隨著汽車的電子化及數位化，汽車已是電子產業的第4C，且隨著資訊、通訊及消費性電子這3C的成長爆發力減弱，汽車儼然已成為許多電子業者亟欲跨入的領域，誠如IHS半導體及電子零組件市場分析師Alex Liu所言，有越來越多汽車廠商聚焦於節能與綠色能源，以及追求更高的安全性與更佳的整體駕駛體驗；基於以上理由，各種汽車應用對於更高性能半導體元件的需求越來越多，例如直噴式(direct injection)引擎、先進駕駛人輔助系統以及安全性應用等等。

汽車的諸多數位或智慧功能，皆是仰賴系統平台設計、系統晶片開發及整合方面的突破，相關半導體業者居功厥偉，相對的，汽車半導體需求的成長，也為近年疲弱的半導體成長態勢注入一股活水。根據工研院產業經濟與趨勢研究中心(IEK)預估，由於智慧汽車發展加速，預估今年全球車用半導體市場將達300億美元，年增10%。

半導體成長火力  有賴車用需求助長

另根據市調機構IDC於日前所發佈的2015年全球半導體展望，在汽車與工業客戶強勁需求的帶動下，預估半導體業總產值規模將來到3,520億美元，年增率達5個百分點。據IDC預估，直至2019年，汽車用半導體產值每年平均將以兩位數，也就是11%成長，就今年(2015)而言，成長率預估達23.1%，總銷售額達到320億美元。

談到車用半導體的貢獻，當然就一定要提到大陸市場對於車用半導體的需求情況。根據IHS的最新報告指出，大陸車用IC市場營收估計在2015年佔據整體車用IC市場的11%，規模達到62億美元；儘管大陸汽車銷售量成長率近年呈現趨緩，但對於驅動包括動力系統、車用資訊娛樂系統與車身便利性系統(body-convenience)等應用的更高性能晶片，需求數量仍持續成長。

在大陸市場上，飛思卡爾半導體(Freescale Semiconductor)佔據2014年大陸車用IC市場龍頭寶座，在該市場的佔有率達到15.5%；意法半導體(STMicroelectronics)在大陸車用IC市場佔有率為14%，位居亞軍。排名第三的則是恩智浦半導體(NXP Semiconductors)，在大陸車用IC市場佔有率為12%。

車用半導體排行榜  新局將出現

不過，大陸車用IC市場供應商排行榜，與全球車用IC供應商排行榜不盡相同。2014年全球車用IC供應龍頭是日商瑞薩電子(Renesas Electronics)，第二名則為德國的英飛凌科技(Infineon Technologies)，意法半導體、飛思卡爾與恩智浦分別為第三、四、五名。值得注意的是，隨著恩智浦半導體與飛思卡爾半導體的合併，未來汽車半導體市場可能出現新的龍頭及出現全新的市場格局。

上述兩家公司在汽車半導體市場的年成長率都超過13%，以兩家公司在2015年第一季的合併營收將近40億美元來看，已經遠超過瑞薩的29億美元，因此兩者一旦合併，其營收就馬上超越瑞薩，成為汽車半導體產業的龍頭。

搶攻汽車數位商機  業者出招頻頻

為搶攻汽車半導體市場，相關半導體大廠近來動作頻頻。例如，意法半導體針對車聯網(V2X)解決方案便迭有進展。V2X是能否達成智慧駕駛的關鍵，V2X能達成汽車與汽車通訊，以及汽車與基礎設施通訊，同時能在無線範圍內進行安全與行動應用，譬如提供視野無法預見的警示訊息，或透過協調交通訊號來預防塞車。

V2X可讓用路者對安全、交通擁塞與環境衝擊等改觀。對此，意法半導體表示，該公司於日前發布的第二代V2X晶片組解決方案，可因應美國即將發布的車聯網道路安全法令，預計2016年將與智慧駕駛系統領導廠商展開導入設計(Design-in)。ST是與以色列Autotalks共同研發第二代V2X晶片組，並預計於2016年與市場領先的智慧駕駛系統廠商進行設計開發。

新款晶片組採用先進的加密引擎，除實現強大的安全驗證性能外，其所有無線網路傳輸的訊息均通過驗證，保證所需的安全訊息全部經過加密處理，同時可最大幅度地降低越權存取(unauthorized access)所引起的資料管理風險。據了解目前已有多個系統廠商選用了Autotalks的技術。

瑞薩電子則是推出儀表總成專用32位元車用微控制器系列。據了解，連網汽車從汽車網路、攝影機及多媒體系統產生許多資訊，此趨勢帶來強烈的需求，亦即以易懂且易讀的方式，將上述大量資訊傳送給駕駛者。隨著儀表總成開始廣泛使用圖像，彩色液晶螢幕也獲得大量採用以提高顯示能力與可讀性，在適當的時機提供適當的畫面以提升與駕駛者之間的溝通，並在畫面中結合各種儀表、圖像及抬頭顯示器。

針對此需求，瑞薩的32位元車用微控制器系列，針對入門與中階汽車系統進行設計，將儀表控制、圖形顯示與功能安全性整合至單晶片上，同時降低系統物料清單(BOM)成本與可擴充的開發產品，並協助以高可靠性的彩色液晶螢幕實現儀表總成系統。瑞薩表示，相關產品已開始供應樣品，預定2016年4月開始量產，預估至2018年4月產能可達每月400萬顆。

針對車用需求  晶圓技術平台齊備

對應車用晶片業者積極備戰車用半導體市場，晶圓代工業者也已佈局妥當。例如，聯電新近發表針對汽車應用晶片設計公司所推出的UMC AutoSM技術平台。於日前聯電所舉行的論壇中，該公司執行長顏博文表示，隨著每款新車的矽晶片含量快速上升，一般認為車用晶片產業的年複合成長率將勝過其他半導體市場區隔。

聯電所推出的UMC Auto是一全方位的解決方案平台，包含各項經汽車產業AEC-Q100認證的技術解決方案，製程涵蓋0.5微米至28奈米製程；聯電表示該公司所有晶圓廠製程皆符合嚴格的ISO TS-16949汽車品質標準。此外，聯電也致力於研發UMC Auto平台專有的認證設計模型、矽智財與晶圓專工設計套件，以迎合汽車產業供應鏈不斷加快的演變速度，協助晶片設計公司掌握車聯網及各種感測器的應用。

據了解，聯電現正在生產各種關鍵的車用電子元件，包括先進駕駛輔助系統(ADAS)、安全性、車體控制、資訊娛樂及引擎室應用產品等。這些由聯電製造的晶片已獲日本、歐洲、亞洲、美國等地的全球知名車廠廣泛採用。

除上述廠商動態外，值得注意的是，安全性應用的記憶體成長率，將快速超越資訊娛樂市場的半導體需求。像是倒車攝影、智慧交通運輸系統V2X，引導車輛繞過壅塞等應用都將進一步發展，影響未來智慧車電產品策略與商業模式，也將促使相關車用半導體及記憶體的需求出現明顯增長。