為打造更舒適安全的智慧汽車，汽車制造商正加快車內(nèi)系統(tǒng)電子化的腳步，并引進(jìn)包括先進(jìn)駕駛輔助系統(tǒng)(ADAS)、數(shù)位儀表板、車內(nèi)資訊娛樂系統(tǒng)、可適應(yīng)性頭燈等新科技；此一發(fā)展，也連帶驅(qū)動(dòng)半導(dǎo)體廠不斷革新產(chǎn)品與技術(shù)，以滿足不同車內(nèi)電子系統(tǒng)的應(yīng)用要求。
今日世界變化速度更甚以往，智慧型手機(jī)已跨越高峰，到達(dá)成熟期，外界普遍認(rèn)為汽車是未來的創(chuàng)新焦點(diǎn)，也令人倍感期待。
據(jù)傳蘋果將打造電動(dòng)車，該公司市值近7,500億美元，比全球前三大車廠豐田、通用和福斯總和還高一倍，未來可能與特斯拉(Tesla)等頂尖創(chuàng)新單位合并或合作。特斯拉來自矽谷，設(shè)有Giga廠區(qū)，又提供智慧財(cái)產(chǎn)給競爭對(duì)手，共同發(fā)展電動(dòng)車產(chǎn)業(yè)，這股力量不容小覷。
Google及OOA(Open Automotive Alliance)為了自動(dòng)駕駛車輛已結(jié)盟多時(shí)，同樣是相當(dāng)重要的對(duì)手；就連美國航太總署也與雷諾-日產(chǎn)公司合作，要發(fā)展自動(dòng)駕駛車輛。這些領(lǐng)導(dǎo)廠商向來能提出破壞式創(chuàng)新及目標(biāo)，屢屢顛覆業(yè)界，有了他們陸續(xù)加入，這塊市場前景可期。
在未來車輛的種種目標(biāo)中，半導(dǎo)體/電子元件都是核心致能關(guān)鍵，近期車載晶片銷售業(yè)績即不斷增加，超越眾多市場區(qū)塊，在之后的幾年，汽車成本平均近半數(shù)都將來自電子設(shè)備。
本文將介紹汽車市場部分未來科技趨勢(shì)，以及半導(dǎo)體于其中扮演的角色，之后再舉例說明全球主要的半導(dǎo)體供應(yīng)商，在汽車產(chǎn)業(yè)著力的幾十年中，如何以先進(jìn)的技術(shù)來奠定未來汽車發(fā)展基石。
未來汽車發(fā)展趨勢(shì) 自動(dòng)車結(jié)合先進(jìn)駕駛輔助系統(tǒng)
對(duì)許多車主而言，自動(dòng)車肯定是終極理想，也將開創(chuàng)新紀(jì)元，今日先進(jìn)駕駛輔助系統(tǒng)(ADAS)包括防撞、行人/車輛偵測、交通號(hào)志辨識(shí)、車道偏離示警等，均以視覺為主，從鏡頭、雷達(dá)、紅外線(IR)、熱能、ToF(Time of Flight)、超音波感測器等來源混合資料后，能協(xié)助駕駛準(zhǔn)確判斷，這項(xiàng)技術(shù)也將逐漸提升，影響啟動(dòng)及煞車系統(tǒng)，融入未來自動(dòng)車，這些發(fā)展都需要高效能處理器，再搭配數(shù)位訊號(hào)處理器(DSP)、專用分析加速計(jì)、繪圖處理器(GPU)、安全類比/電源/連接晶片等。
以下將詳述ADAS、車載資通訊(Telematics)、車載資訊娛樂系統(tǒng)(In-Vehicle Infotainment, IVI)、電動(dòng)車等眾多自動(dòng)車所需的汽車電子。
主動(dòng)式安全系統(tǒng)
據(jù)估計(jì)增加ADAS或主動(dòng)式安全系統(tǒng)投資后，能夠拯救無數(shù)寶貴生命，經(jīng)濟(jì)開銷亦可省下數(shù)千億美元，因此Euro NCAP等計(jì)畫都希望規(guī)范更加嚴(yán)格；政府法規(guī)也同樣要求車內(nèi)增設(shè)各種晶片，包括功能完整的微控制器、馬達(dá)控制和電源管理晶片(PMIC)等晶片，都須達(dá)到ISO 26262與IEC61508標(biāo)準(zhǔn)。
混合動(dòng)力/電動(dòng)車
混合動(dòng)力與電動(dòng)車發(fā)展同樣需要更多晶片，動(dòng)力系統(tǒng)的晶片數(shù)也比一般車輛高出許多倍。車廠為節(jié)能，陸續(xù)研發(fā)電池管理、充電及怠速熄火技術(shù)，而電子元件也是主要因素，例如隔離式動(dòng)力晶片的高驅(qū)動(dòng)功能，可改善切換損耗，并提高系統(tǒng)能效。
機(jī)械系統(tǒng)電子化
現(xiàn)階段，許多機(jī)械裝置都已由電子裝置取而代之，例如在怠速熄火技術(shù)中，三相位馬達(dá)驅(qū)動(dòng)器取代泵浦、無線取代線路和數(shù)位儀表板等，均可減輕車體重量，同時(shí)增進(jìn)燃料效能與減少排放。
車載資通訊系統(tǒng)及車聯(lián)網(wǎng)
在物聯(lián)網(wǎng)之中，Wi-Fi將和BT/BLE/NFC與GPS一樣，成為車用最熱門的技術(shù)，多種裝置可同時(shí)并存、不受干擾，因此有認(rèn)證記錄的晶片組需求極大。許多人都在討論車輛儀表板內(nèi)的3G/4G資料連線，但智慧型手機(jī)的數(shù)據(jù)機(jī)即可勝任這項(xiàng)功能。車載資通訊系統(tǒng)則是另一焦點(diǎn)，車聯(lián)網(wǎng)內(nèi)搜集的大數(shù)據(jù)可用于UBI(Usage Based Insurance)、個(gè)人化、協(xié)助安全駕駛、車流量預(yù)測與警示，以及透過車輛診斷系統(tǒng)(OBD)的預(yù)防服務(wù)等。
資訊娛樂系統(tǒng)
隨著智慧型手機(jī)普及，許多人也希望能藉由CarPlay、AAP模式等機(jī)制，在車內(nèi)獲得類似體驗(yàn)。語言辨識(shí)、手勢(shì)與擴(kuò)增實(shí)境(AR)等功能都在起步階段，也提高對(duì)處理器與連接的要求，也需要高品質(zhì)類比系統(tǒng)，例如高功率放大器具備干擾回避，以及爆音減量等功能，可以提供絕佳音訊表現(xiàn)。
DLP抬頭顯示器和中控臺(tái)
抬頭顯示器(HUD)可提供ADAS、導(dǎo)航、IVI與擴(kuò)增實(shí)境等重要資訊，以適當(dāng)距離投影在擋風(fēng)玻璃上來協(xié)助駕駛；中央主控臺(tái)與曲面顯示器等系統(tǒng)可望達(dá)到全彩、高解析度和彈性尺寸的標(biāo)準(zhǔn)。
車體電子系統(tǒng)
馬達(dá)驅(qū)動(dòng)器、LED驅(qū)動(dòng)器和音訊編解碼器均為類比元件，在車體電子系統(tǒng)控制中扮演重要角色，此外，為了支援精準(zhǔn)感測與馬達(dá)控制，微控制器也日益重要。若元件的價(jià)格合理，又具備高整合性和穩(wěn)定性，便會(huì)因?yàn)槟芙档臀锪锨鍐纬杀径a(chǎn)生極大的需求。
整合多項(xiàng)ECU與增加車載感測器
許多電子控制單元(ECU)功能逐漸合而為一，除了車用感測器數(shù)量從60增至200，調(diào)節(jié)器等類比晶片需求也不斷提高。
無線電源控制器和數(shù)位儀表板
無線充電可避免車內(nèi)線路交雜混亂，也因此需要Qi等單位核可的無線電源傳輸控制器；穿戴式裝置等其他領(lǐng)域也愈來愈受歡迎；許多儀表板都逐漸改為數(shù)位形式，衍生出的新功能包括可調(diào)式顯示器、IVI/ADAS/導(dǎo)航訊號(hào)、抬頭顯示器等，也逐漸與其他ECU整合及相連。
車載市場前景俏 半導(dǎo)體商積極參與
隨著汽車內(nèi)部電子元件增加，智慧汽車商機(jī)蓄勢(shì)待發(fā)，市場上已有眾多半導(dǎo)體廠商紛紛爭相競逐該領(lǐng)域。舉例來說，德州儀器(TI)從類比與嵌入式處理晶片著手，主要針對(duì)車載與工業(yè)市場，并推出十萬種零組件，以利在任何車載系統(tǒng)內(nèi)推動(dòng)創(chuàng)新。
據(jù)了解，該公司提供創(chuàng)新技術(shù)，包括單晶片/微控制器、感測器/介面、DLP、電源管理、馬達(dá)控制、放大器、比較器、資料轉(zhuǎn)換器和汽車?yán)走_(dá)等晶片。
此外，該公司已推出MCU等產(chǎn)品，其內(nèi)具備DSP及精準(zhǔn)ADC/DAC/PWM模組，有助于SRR/MRR雷達(dá)處理，此外，感測器訊號(hào)調(diào)節(jié)器、FPDlinks裝置都有助于未來汽車的ADAS子系統(tǒng)，在以下幾個(gè)智慧汽車的關(guān)鍵系統(tǒng)，該公司也有投入研發(fā)。
看好印度汽車市場 車廠/半導(dǎo)體商紛搶攻
印度現(xiàn)為全球第六大車市，預(yù)估2015年將躍居全球第四，將于2016年進(jìn)步至第三，但人均晶片使用量仍然很低，所以仍具有龐大潛力，即便是每年一千五百萬輛以上的機(jī)車市場，防鎖死煞車系統(tǒng)(ABS)等裝置也會(huì)增加半導(dǎo)體用量，因此許多全球頂尖車廠均已落腳印度。
現(xiàn)階段，已有半導(dǎo)體廠商看好印度的智慧汽車市場，爭相競逐該國汽車版圖，舉例來說，德州儀器今年在印度發(fā)展屆滿三十年，該公司在經(jīng)銷夥伴協(xié)助下，亦已投入印度的車載研發(fā)。