眾廠(chǎng)商談汽車(chē)半導體的技術(shù)趨勢

　　主動(dòng)安全的發(fā)展也是一個(gè)重要的趨勢，特別是基于攝像頭的主動(dòng)安全技術(shù)。這個(gè)涉及到的IC器件包括攝像頭、主控SoC和圖像算法。主控SoC需要有多路視頻(攝像頭)輸入接口，基于硬件的拼接算法。這都需要半導體廠(chǎng)商考慮應用需求的發(fā)展，提前布局產(chǎn)品的開(kāi)發(fā)。

　　富士通的汽車(chē)電子產(chǎn)品不只是提供芯片，而且還會(huì )提供參考方案。比如全虛擬儀表方案，需要非常絢麗和友好的人機交互界面，一般的設計工具無(wú)法達到要求，必須有非常專(zhuān)業(yè)的HMI設計工具。為了更好的服務(wù)客戶(hù)，富士通在奧地利有一家專(zhuān)門(mén)的HMI設計工具的軟件開(kāi)發(fā)公司，富士通在車(chē)載人機交互領(lǐng)域，提供的是全套的設計工具。

　　富士通車(chē)載360°3D全景系統OMNIVIEW，是富士通在輔助駕駛領(lǐng)域推出的拳頭產(chǎn)品，希望能在汽車(chē)電子安全駕駛領(lǐng)域提供更好的解決方案，OMNIVIEW采用富士通半導體獨特的圖像處理技術(shù)將來(lái)自安裝于車(chē)輛前后左右的4枚攝像頭的圖像進(jìn)行合成，是一套可自由改變視角將汽車(chē)周?chē)挠跋裨陲@示器上顯示出來(lái)的系統。

        “OMNIVIEW”系統采用的是三維模型，從而可從任意視角顯示全方位場(chǎng)景。以往的系統將攝影機影像投影到2維平面上，只能表現從上方觀(guān)看的俯視圖。通過(guò)33ms超高速處理，即使在高速行駛中，來(lái)自4枚攝像頭的影像信號也能實(shí)時(shí)地顯示在駕駛席的監視器上，可以像看鏡子那樣直觀(guān)地對車(chē)輛周?chē)鸂顩r進(jìn)行安全確認。因為視點(diǎn)可根據用戶(hù)要求隨意轉動(dòng)，能為駕駛者提供前所未有的全新視野，使汽車(chē)周?chē)鸂顩r以及車(chē)體所處位置一目了然，如同從前上方看到的影像一樣，斜后方的死角也能顯示出來(lái)。合成影像就像科幻電影里的未來(lái)世界場(chǎng)景一樣，成功展現了OMNIVIEW的先進(jìn)性。通用性強也是該系統特點(diǎn)之一，模擬或數字攝像頭它均能對應。除了車(chē)載輔助駕駛領(lǐng)域，富士通還在車(chē)載人機交互部分有車(chē)載全虛擬液晶儀表方案和車(chē)用系統總線(xiàn)方案。該方案也被歐洲的一流車(chē)廠(chǎng)，如寶馬和沃爾沃采用。

　　3 IP助力高性能視覺(jué)和圖像SoC


        Imagination Technologies 業(yè)務(wù)發(fā)展副總裁 Volker Politz：汽車(chē)行業(yè)對集成更智能化、豐富多媒體技術(shù)的需求不斷增長(cháng)。這是因為汽車(chē)供應商開(kāi)始認識到集成和應用強大 GPU 的重要性，比如用于娛樂(lè )信息系統中的先進(jìn)3D圖形技術(shù)的PowerVR Rogue內核和用于A(yíng)DAS中的節能 GPU 計算。由于汽車(chē)制造商要求高性能的視覺(jué)和圖像技術(shù)，例如，Imagination的PowerVR Raptor內核，來(lái)實(shí)現諸如車(chē)道識別、防撞系統及其他安全相關(guān)產(chǎn)品特點(diǎn)，我們也看到越來(lái)越多的攝像系統進(jìn)入汽車(chē)中。

　　另外，隨著(zhù)更多的操作系統比如Android Auto 和QNX 被用在汽車(chē)中，豐富的應用程序將成為越來(lái)越重要的汽車(chē)獨特賣(mài)點(diǎn)。

　　在汽車(chē)半導體行業(yè)中，推動(dòng)IC 發(fā)展的兩大因素是更高的集成度和低能耗設計。此外，主 IC中連接和總線(xiàn)加速器的集成是目前行業(yè)討論最熱烈的話(huà)題之一。關(guān)鍵性的安全應用設計了與冗余或硬件多線(xiàn)程支持相關(guān)的應用。我們可以看到安全特性的增加是如何推動(dòng)諸如加密引擎和多操作虛擬化支持等新技術(shù)的采用的。

　　按照傳統，很多技術(shù)已經(jīng)從消費類(lèi)轉移到了汽車(chē)中;我們在汽車(chē)和消費類(lèi)市場(chǎng)上的領(lǐng)先地位使我們能夠幫助合作伙伴采用最新的 PowerVR 圖形視頻圖像技術(shù)、MIPS CPU 以及 Ensigma 連接技術(shù)來(lái)用在汽車(chē)中。這對于網(wǎng)絡(luò )加速 IP(AVB 橋)和安全 IP 等新的協(xié)議也一樣適用。

　　此外，Imagination 擁有從 IP 到終端用戶(hù)產(chǎn)品的端到端經(jīng)驗;我們不僅開(kāi)發(fā) SoC IP 處理器，也創(chuàng )造消費類(lèi)產(chǎn)品，比如我們Pure 事業(yè)部的無(wú)線(xiàn)揚聲器和DAB 汽車(chē)內收音機。這種多方面的發(fā)展方式使我們能夠更好地定義并實(shí)施汽車(chē)的關(guān)鍵性技術(shù)。比如，我們的 FlowCloud IoT 連接平臺能將汽車(chē)與網(wǎng)絡(luò )聯(lián)接;這一云解決方案由垂直解決方案如 FlowTalk 和 FlowMusic/Radio 來(lái)補充，它們?yōu)槠?chē)提供高度差異化的娛樂(lè )信息解決方案。

　　最后，我們通過(guò)多種方式支持安卓，并在這一方面經(jīng)驗豐富，同時(shí)我們也與谷歌保持良好的關(guān)系，從而使我們的客戶(hù)能夠將Imagination 的產(chǎn)品應用于安卓系統中。

　　4 安全、環(huán)保、舒適

　　4.1 多種安全措施

　　ADI公司汽車(chē)電子行業(yè)中國區市場(chǎng)經(jīng)理許智斌：車(chē)用半導體IC的特點(diǎn)與發(fā)展趨勢可以分以下幾個(gè)方面。

　　● 主動(dòng)安全。在輔助駕駛領(lǐng)域，E-NCAP(歐洲安全碰撞測試)已經(jīng)引入了相應系統的加分項，國內標準也在快速跟上。這個(gè)領(lǐng)域將帶來(lái)雷達、視覺(jué)信號處理芯片的又一增長(cháng)驅動(dòng)。而著(zhù)眼于未來(lái)，高級駕駛輔助系統(ADAS)將會(huì )是未來(lái)兩三年汽車(chē)電子市場(chǎng)的開(kāi)發(fā)熱點(diǎn)，將帶來(lái)高性能DSP、視頻轉換器、視頻放大器、射頻等芯片的需求增長(cháng)。隨著(zhù)平臺和解決方案成本的下降，ADAS系統的配備已經(jīng)從高端車(chē)型向中端甚至入門(mén)級車(chē)型中快速滲透。

　　● 預測安全。在高速過(guò)彎，濕滑地面行駛，快速變道等駕駛情況下，側翻與穩定性控制(ESC)是對當今主流安全系統的全新改進(jìn)。需要更多的MEMS加速度傳感器和角速度傳感器來(lái)感測碰撞的不同部位以及車(chē)身姿態(tài)。同時(shí)，多種傳感器的融合，來(lái)降低系統復雜度和系統成本。由于這樣的傳感器往往安裝在振動(dòng)比較惡劣的位置，所以需要傳感器具有很高的振動(dòng)沖擊抵御性。TPMS和ESC(車(chē)身動(dòng)態(tài)穩定系統)的裝車(chē)率在快速上升，同時(shí)標配ESC系統的車(chē)型也在不斷增多。由此帶來(lái)的電子系統數量和規模在不斷擴充，尤其需要更多的MEMS傳感器來(lái)感測碰撞的不同部位以及車(chē)身姿態(tài)。同時(shí)，多種傳感器的融合，來(lái)降低系統復雜度和系統成本，也是另一個(gè)趨勢。

　　● 被動(dòng)安全。如果在主動(dòng)安全和預測安全的機制都無(wú)效的情況下，那么就需要有效的被動(dòng)安全機制最大限度地減輕駕駛員和乘客在事故中的損傷，同時(shí)也要兼顧行人在碰撞事故中的安全。全面有效的安全氣囊系統在此時(shí)就尤為重要，是最后一道防線(xiàn)。ADI至今已經(jīng)交付了超過(guò)5億個(gè)MEMS傳感器，新一代的用于氣囊加速度傳感器ADXL185/ADXL189/ADXL188/ADXL288，用于ESC和Rollover/Roll stability的角速度傳感器。ADXRS800在內部集成了眾多的系統功能，比如自測、信號帶寬設定、門(mén)限觸發(fā)、對振動(dòng)的優(yōu)良抵御性等等。

　　4.2 馬達與圖像

　　東芝電子(中國)有限公司技術(shù)統括部高級經(jīng)理黃文源總結如下。

　　● 效率：針對效率的改善，馬達控制技術(shù)成為關(guān)鍵?，F在一輛高檔車(chē)中大約會(huì )用到80個(gè)左右的馬達，所謂的旗艦車(chē)型更是用到了100個(gè)以上大小不同的馬達。馬達的高速、低噪、高效率控制技術(shù)將成為今后重要的技術(shù)課題。

　　● 安全：針對安全性，在推進(jìn)NCAP法制化運行的市場(chǎng)中，1fps的數據量的增加，多個(gè)識別應用同時(shí)執行等的要求的出現，圖像處理、識別用的處理器的高速處理能力和低功耗的并存將成為極大的技術(shù)課題。

　　對應的半導體、IC方面趨勢如下：

　　● ADAS和IVI領(lǐng)域

　　(1) 圖像識別IC

　　作為世界性的法規，NCAP的活動(dòng)領(lǐng)域在不斷擴大，對車(chē)輛、車(chē)道線(xiàn)、行人、標識等多種對象的同時(shí)識別性能成為必要，一方面由于車(chē)輛中裝載位置的限制，要求ADAS用的圖像識別處理器要實(shí)現高性能加上寬溫度保證、高可靠性、低功耗等的技術(shù)指標。另外，作為今后的競爭領(lǐng)域，能使各個(gè)汽車(chē)制造商、Tier1(零部件一級供應商)廠(chǎng)商所持有的各自的算法便于兼容的構架是十分重要的。