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加速汽车智慧化进程
 

【作者: 格芯】2019年12月09日 星期一

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几年以前,先进驾驶辅助系统(ADAS)、自驾车、自驾计程车队(Robo-Taxis)、车用人工智慧(AI)和 5G 网路还是遥不可及的梦想,然而其实这些梦想再过几年即将美梦成真。来自全球和中国的庞大资金??注将促成它们的问世,不单只是功能的创新,更以耳目一新的机动性、安全和保障改变所有人的工作和生活方式。而新、旧车厂只要积极在技术方面引领产业创新,便可在这一波变革中创造利基。


未来的智慧汽车将通过系统、软硬体和以创新为基础的最终矽技术得以实现。格芯 (GlobalFoundries)打造出AutoPro技术解决方案,提供汽车业界所需的高品质和高可靠性,藉由AutoPro解决方案,客户能将智慧汽车的未来幻化为真实。


市场发展性

汽车市场之所以令人兴奋并非在年产量成绩上,而是车用半导体含量的??升。根据数据统计,中阶车款将从 2017 年每辆车平均使用375 美元的半导体增长为 2025 年的 613 美元,至於豪华车款使用的半导体更将大幅增加。而这一切应归功於涵盖AI、动力传动系统(Powertrain)和安全装置之下的ADAS、自动驾驶(Autonomy)、车用资讯娱乐系统(IVI)的创新。


车用半导体市场总产值将从2018年的350亿美元增长至2023年的540亿美元,年复合成长率为7%。自引入自动驾驶和 ADAS 之後,次级市场将以两位数的年复合成长率成长,以雷达市场为例,其将以高达 19%的年复合成长率增长。由此见得,车用半导体市场未来几年将出现大幅成长,着实令人期待。(根据 IHS、Gartner 和 GF Projections 统计资料)



图1 : 车用半导体平均使用量
图1 : 车用半导体平均使用量

智慧汽车解决方案

当前智慧汽车的发展,有赖於以差异化的矽解决方案奠定汽车市场的创新基础。如图2所示,智慧自驾汽车市场可分为几个必要的领域,以下我们分为几类逐一讨论。



图2 : 智慧汽车应用及格芯 Auto Pro 解决方案 (在此一大段落上下放可)
图2 : 智慧汽车应用及格芯 Auto Pro 解决方案 (在此一大段落上下放可)

ADAS - 先进驾驶辅助系统

ADAS包括自动驾驶中央处理器,可完全掌握汽车所处环境并提供驾驶决策,这必须在可管理的功率预算内展现高水准的运算能力。


从制程技术角度来看,格芯的 12LP FinFet 与其是完美组合。自动驾驶处理器的精确有赖汽车周围的感应器性能。感应器为汽车提供掌握周围环境所需的耳目,有几种必备的基本类型:摄影镜头、雷达、雷射雷达(LiDAR),各个都提供处理器运行所需的数据,须藉由专门的制程解决方案提供最隹结果,光是雷达便因车内位置、预期距离和成像解析度,而有多种不同需求。


格芯提供的解决方案可满足雷达设备制造商需求,其中 40LP 毫米波(mmWave)雷达是理想的短距离和中距离感应器选择,8XP SiGe 技术提供绝对最隹距离性能解决方案,22FDX FD-SOI 技术则结合毫米波和数位整合,实现 77GHz 以上的高解析度雷达。


IVI - 车用资讯娱乐系统

多年来,车用资讯娱乐系统 IVI 对使用者而言一直是重要系统,但许多人并未意识其系统对於未来自动智慧汽车的重要性将会增加。人们不再需要驾驶汽车,从而希??在行车的途中享受娱乐功能或完成一些工作。


在嵌入 AI 技术之下,IVI 系统将变得更加智慧化,提供用户与汽车具备自然介面,如自然语言处理(Natural Language Processing)、人脸及手势辨识、乘客侦测系统(Occupant Detection)和/或个性化。扩增这些功能需要借助格芯自有 12LP FinFet 之类具备强大处理能力的制程以及出色的模拟性能,例如基於130 BCDLite 技术的音讯放大器。


无线通讯、车对车(V2V)和车对基础设施(V2I)将继续成长,并需要众多的技术解决方案。有一点可以肯定,那就是汽车智慧化升级将带动 IVI 持续发展,为整个技术产业创造契机。


车辆控制、动力传动和电池管理系统

ADAS 提供我们一扇窗看见并了解世界,IVI 系统让我们与汽车进行智慧化互动,但我们仍须以安全方式完成汽车及其许多配件的动力传动与控制。


负责车辆控制(Vehicle Control)的微控制器(MCU)如同大脑,掌控着电动车窗、座椅控制,以及促动器安全控制中的基本功能。 MCU 必须使用具备恰到好处的动力、性能及高可靠性的嵌入式非挥发性记忆体来制造,格芯在这方面针对汽车提供一系列 130nm 至 40nm 解决方案。


内燃机(ICE)所有基本功能必须借助动力传动控制来达到最高效率。动力传动系统的独特之处在於须配合内燃机的恶劣环境所需的高温承受能力,而格芯的 BCD 和BCDLite 技术能完善地满足这项需求。


未来电动汽车可??称霸汽车市场,必须对所有须充电和监控的电池进行高性能、高电压控制,以确保其安全性和使用寿命,因此格芯 130BCD 之类的高电压制程技术将不可或缺。


打造智慧汽车

汽车产业的精彩世界正以空前速度成长和变化。随着智慧汽车的未来步步逐一实现,汽车的智慧化、运算、感应和控制水准也不断提升。新创车厂的势力试图颠覆汽车供应链之际,老牌传统车厂纷纷转型满足市场需求,而 GF AutoPro 解决方案将在未来智慧汽车领域为所有车用行业业者打下了矽技术基础。


(作者 Mark Granger 为GlobalFoundries 汽车事业部??总裁)


**刊头图(source:http://www.insuranceconsult.ca/category/car-auto)


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