如何透過(guò)技術(shù)聯(lián)盟與專(zhuān)利組合攻略汽車(chē)芯片市場(chǎng)

以色列車(chē)用半導體大廠(chǎng)Valens Semiconductor Ltd.(以下簡(jiǎn)稱(chēng)Valens)成立于2006年，專(zhuān)注于多媒體影音傳輸技術(shù)與系統整合，其目標是簡(jiǎn)化高速有線(xiàn)連接。最初，該公司專(zhuān)注于視聽(tīng)市場(chǎng)，在該領(lǐng)域取得了自己的HDBaseT專(zhuān)利技術(shù)，使音頻和視頻、以太網(wǎng)、控制器、USB和電力通過(guò)一條線(xiàn)纜完成傳輸，在傳輸距離與速度上均更勝主流的HDMI影音連接技術(shù)。
Valens在2015年成立汽車(chē)部門(mén)，專(zhuān)門(mén)為汽車(chē)提供最先進(jìn)的音頻/視頻芯片組技術(shù)，Valens也藉此技術(shù)吸引許多車(chē)用半導體大廠(chǎng)合作，并建立標準聯(lián)盟。

以HDBaseT技術(shù)開(kāi)創(chuàng )聯(lián)盟 吸引大廠(chǎng)加入
HDBaseT技術(shù)是一種新的影像和數據傳輸標準，可能將迅速取代HDMI。該技術(shù)僅使用一條長(cháng)距離網(wǎng)線(xiàn)(通用電纜)，即能將無(wú)壓縮的超高清音視頻、音頻、以太網(wǎng)、控制訊號、USB和電源等信號集中在一起完成傳輸，這樣的優(yōu)質(zhì)特性讓HDBaseT技術(shù)當前在消費、汽車(chē)、工業(yè)等市場(chǎng)的應用越來(lái)越廣泛。
Valens既是HDBaseT技術(shù)的發(fā)明者，也是HDBaseT聯(lián)盟的創(chuàng )辦人。HDBaseT技術(shù)聯(lián)盟系于2010年由Valens與LG、Samsung和Sony等科技巨頭共同創(chuàng )立(圖1)，該聯(lián)盟致力于推動(dòng)HDBaseT技術(shù)標準成為高解析數字傳輸的全球標準，目前聯(lián)盟成員超過(guò)200家企業(yè)。


 圖一 : HDBaseT聯(lián)盟發(fā)起人

Valens憑借HDBaseT技術(shù)開(kāi)創(chuàng ) MIPI A-PHY 車(chē)內半導體連接聯(lián)盟(圖2)，吸引許多車(chē)用半導體大廠(chǎng)合作，例如吸引重量級影像傳感器大廠(chǎng)Sony和豪威科技(OmniVision)以及自駕車(chē)新創(chuàng )Mobileye的加入。
Valens成立汽車(chē)部門(mén)后，于2016年11月宣布與車(chē)用半導體市場(chǎng)具領(lǐng)先地位的意法半導體(ST)合作，開(kāi)發(fā)下一代連網(wǎng)汽車(chē)的HDBaseT Automotive芯片。這項技術(shù)優(yōu)化了車(chē)載信息網(wǎng)絡(luò )之性能，透過(guò)低成本基礎建設高速傳輸信息娛樂(lè )、道路安全和汽車(chē)控制等相關(guān)信息，其傳輸速度高達6Gbps，具高可靠性、高吞吐量，且幾乎無(wú)傳輸延遲的優(yōu)點(diǎn)，可謂HDBaseT Automotive技術(shù)是在車(chē)用半導體市場(chǎng)中實(shí)現智慧駕駛的最佳利器。

搶先推出符合MIPI A-PHY聯(lián)盟標準芯片組
隨著(zhù)汽車(chē)整合越來(lái)越多的傳感器，因此不受電磁干擾、數據丟失和延遲影響的高速影片聯(lián)機變得越來(lái)越重要。2021年4月，以色列半導體公司Valens宣布成功完成設計首個(gè)符合MIPI A-PHY聯(lián)盟標準的芯片組(VA70XX)，可實(shí)現長(cháng)距離、超高速汽車(chē)影片聯(lián)機。
該芯片組系列包括VA7031序列器以及VA7044和VA7042解串器，其優(yōu)勢除鏈接速度可高達8Gbps，此外還具有很高的抗電磁干擾能力，其數據報錯誤率可低至10-19，相當于每10000輛汽車(chē)才會(huì )出現一個(gè)數據包錯誤。透過(guò)產(chǎn)業(yè)聯(lián)機標準和布線(xiàn)基礎架構降低線(xiàn)束成本，因此可降低總系統成本。目前VA70XX芯片組的工程樣品將于2021年10月生產(chǎn)，預計明年量產(chǎn)。

克服電磁干擾、可靠性和安全性等技術(shù)難點(diǎn)
汽車(chē)是一個(gè)非常復雜的系統環(huán)境，車(chē)內有大量繁雜的線(xiàn)纜、連接器和設備導致高的電磁干擾，同時(shí)車(chē)載高速傳輸數據的高可靠性和安全性也是必須解決的問(wèn)題，但Valens都一一解決了。
Valens目前主要的汽車(chē)芯片組，包括千兆以太網(wǎng)、USB、PCIe3.0及MIPI視頻，具有很高的抗電磁干擾能力，同時(shí)可提供高可靠性的車(chē)載互聯(lián)長(cháng)達15m距離?？傮w來(lái)講，Valens汽車(chē)芯片有一個(gè)可配置的物理層(PHY)，可以在UTP(非屏蔽雙絞線(xiàn))上同時(shí)實(shí)時(shí)地傳輸多種數據和控制信號，以減少整車(chē)走線(xiàn)線(xiàn)束和重量，提升傳輸可靠性并降低總體成本。
另外在安全性方面，例如Valens的VA6080芯片組已于2019年通過(guò)了ISO 26262 ASIL-B各項汽車(chē)半導體功能安全標準的認證。

Valens專(zhuān)利布局分析
專(zhuān)利申請國別/地區占比
Valens的專(zhuān)利組合(patent portfolio)中，共25個(gè)專(zhuān)利家族(或稱(chēng)25案)，合計135件專(zhuān)利。其中包含美國專(zhuān)利92件，中國10件，歐洲、日本、韓國各7件，以及利用專(zhuān)利合作條約(PCT)提出國際申請的PCT專(zhuān)利(或稱(chēng)WO專(zhuān)利)12件。Valens在全球專(zhuān)利布局之申請國別/地區(Application Country/Region)占比如圖3。


 
圖二 : Valens在全球專(zhuān)利布局之申請國別/地區占比圓餅圖。(source:作者繪制)

歷年專(zhuān)利申請趨勢
Valens的專(zhuān)利組合(patent portfolio)中，觀(guān)察其歷年來(lái)專(zhuān)利申請趨勢(圖5)，自2007年起申請一種透過(guò)同一電纜線(xiàn)傳輸數字視頻和數據的有線(xiàn)通訊鏈路專(zhuān)利(美國專(zhuān)利號US8565337B2) ，即符合HDBaseT概念系使用一條通用電纜即能將無(wú)壓縮的超高清音視頻、音頻、以太網(wǎng)、控制訊號、USB和電源等信號集中在一起完成傳輸；該專(zhuān)利家族龐大，以延續申請機制綿密布局37件美國專(zhuān)利，優(yōu)質(zhì)專(zhuān)利組合對欲切入同領(lǐng)域的競爭者影響甚高。歷年申請趨勢分別在2014年申請20件和2016年申請25件專(zhuān)利達到高峰，近幾年下降的部分原因為專(zhuān)利尚未公開(kāi)所致。



 
圖三 : Valens Semiconductor歷年專(zhuān)利申請趨勢圖。(source:作者繪制)

專(zhuān)利申請策略
Valens的專(zhuān)利組合(patent portfolio)共25個(gè)專(zhuān)利家族(INPADOC Family)。在其25個(gè)專(zhuān)利家族中，發(fā)現許多專(zhuān)利家族皆透過(guò)延續申請的機制，例如先后以美國專(zhuān)利延續案(Continuing Application)的方式提出申請，包括連續案(Continuation Application，簡(jiǎn)稱(chēng)CA)、分割案(Divisional Application，簡(jiǎn)稱(chēng)DA)、部分延續案(Continuation-in-part，簡(jiǎn)稱(chēng)CIP)等延續案申請方式主張不同的專(zhuān)利技術(shù)特征，構成綿密的專(zhuān)利網(wǎng)絡(luò )，以使整體專(zhuān)利保護效果達到優(yōu)化，降低競爭產(chǎn)品成功侵權回避的風(fēng)險。顯示該公司靈活運用美國專(zhuān)利延續案的申請機制以豐富其專(zhuān)利網(wǎng)絡(luò )，讓該領(lǐng)域競爭者易落入侵權范圍且難以回避，藉此提高市場(chǎng)進(jìn)入門(mén)坎，有效阻礙競爭者進(jìn)入市場(chǎng)。

專(zhuān)利技術(shù)分布
將135件Valens的專(zhuān)利組合(patent portfolio)以魚(yú)骨圖呈現其專(zhuān)利技術(shù)分布(圖5)，發(fā)現Valens的專(zhuān)利技術(shù)大致可區分為數據傳輸系統(Data Transmission Systems)、音頻/視頻記錄和系統(Audio/Visual Recording and Systems)、計算與控制(Computing and Control)、廣播、無(wú)線(xiàn)電和線(xiàn)路傳輸系統(Broadcasting Radio and Line Transmission Systems)、半導體和電子電路(Semiconductors and Electronic Circuitry)等五大類(lèi)。其中，以『透過(guò)多樣性、重復/返回(By diversity, repeating or returning)或使用代碼(using codes)等方式進(jìn)行檢測或防止受信信息內的差錯』的技術(shù)分布最多，其次為涉及整形網(wǎng)絡(luò )(Shaping Networks)相關(guān)的技術(shù)。


 
圖四 : 以魚(yú)骨分支呈現Valens專(zhuān)利技術(shù)的分布。(source:作者繪制)

專(zhuān)利被引證指標
通常專(zhuān)利被引證(Referenced by)數值愈大，表示該專(zhuān)利原創(chuàng )性較高，其可再利用性的可能性較高，也較具有潛在的經(jīng)濟價(jià)值。在Valens的專(zhuān)利組合(patent portfolio)中，發(fā)現涉及一種用于時(shí)效性網(wǎng)絡(luò )的方法和系統(Methods and systems for time sensitive networks)的美國專(zhuān)利號US9331962B2，其專(zhuān)利被引證的次數最高(95次)，包括芯片開(kāi)發(fā)商Kando Bus，以及Intel、NEC等國際大廠(chǎng)都引用該基礎專(zhuān)利再創(chuàng )新發(fā)明。在Valens的專(zhuān)利組合(patent portfolio)中，專(zhuān)利被引證次數高的專(zhuān)利家族也都具有綿密的專(zhuān)利保護網(wǎng)絡(luò )，有效阻礙競爭者進(jìn)入市場(chǎng)，堪稱(chēng)優(yōu)質(zhì)專(zhuān)利組合。

結語(yǔ)與觀(guān)察
以下是筆者對Valens專(zhuān)利組合的觀(guān)察：

1.靈活運用專(zhuān)利申請策略、建立綿密專(zhuān)利保護網(wǎng)：
有價(jià)值的專(zhuān)利布局戰略通常是以多個(gè)角度去界定一個(gè)技術(shù)或產(chǎn)品，從而建立綿密且完整的專(zhuān)利保護網(wǎng)。在專(zhuān)利申請策略方面，Valens不僅利用專(zhuān)利合作條約(Patent Cooperation Treaty，PCT)之國際申請制度，并且靈活地利用美國專(zhuān)利延續案(Continuing application)的申請機制，擴大和豐富其專(zhuān)利網(wǎng)絡(luò )，創(chuàng )建高質(zhì)量的專(zhuān)利組合。Valens這樣的專(zhuān)利申請布局策略，可以提高專(zhuān)利或專(zhuān)利組合(patent portfolio)的價(jià)值，從而提高專(zhuān)利授權金或買(mǎi)賣(mài)金額。Valens在專(zhuān)利的布局上，給予優(yōu)質(zhì)的評等。

2.布局首重美國是睿智之舉：
美國是科技研發(fā)的強國和主要市場(chǎng)，世界級的科技廠(chǎng)商在專(zhuān)利的爭議上仍多以美國為主要訴訟戰場(chǎng)。Valens為以色列車(chē)用半導體芯片制造商，專(zhuān)利申請國別首重美國(占68%)乃明智之舉。

3. HDBaseT專(zhuān)利家族龐大、提高進(jìn)入門(mén)坎：
Valens是HDBaseT技術(shù)發(fā)明者，2007年將此技術(shù)申請專(zhuān)利保護其知識產(chǎn)權，即透過(guò)同一線(xiàn)路傳輸數字視頻和數據的有線(xiàn)通訊鏈路(美國專(zhuān)利號US8565337B2)；該專(zhuān)利家族龐大，以美國專(zhuān)利延續案申請機制綿密布局專(zhuān)利網(wǎng)絡(luò )，同領(lǐng)域的競爭者欲切入該市場(chǎng)難度甚高。

4.專(zhuān)利被引證率高、具潛在經(jīng)濟價(jià)值：
在Valens的專(zhuān)利組合(patent portfolio)中，專(zhuān)利被引證次數高達數十次的很多，表示該些專(zhuān)利的原創(chuàng )性高，其可再利用性的可能性也較高，也較具有潛在的經(jīng)濟價(jià)值，從而并被國際大廠(chǎng)引用進(jìn)而再創(chuàng )新發(fā)明。這些專(zhuān)利家族也都具有綿密的專(zhuān)利保護網(wǎng)絡(luò )，有效阻礙競爭者進(jìn)入市場(chǎng)，堪稱(chēng)優(yōu)質(zhì)專(zhuān)利組合。

(作者約舒亞，為科技產(chǎn)業(yè)技術(shù)與市場(chǎng)專(zhuān)利的資深研究人員，熟稔技術(shù)轉移與相關(guān)法律知識，曾任職于光電領(lǐng)域，擔任智財權的分析與管理)