眾廠商談汽車半導(dǎo)體的技術(shù)趨勢(shì)

　　主動(dòng)安全的發(fā)展也是一個(gè)重要的趨勢(shì)，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(dǎo)體廠商考慮應(yīng)用需求的發(fā)展，提前布局產(chǎn)品的開發(fā)。

　　富士通的汽車電子產(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(jī)交互界面，一般的設(shè)計(jì)工具無法達(dá)到要求，必須有非常專業(yè)的HMI設(shè)計(jì)工具。為了更好的服務(wù)客戶，富士通在奧地利有一家專門的HMI設(shè)計(jì)工具的軟件開發(fā)公司，富士通在車載人機(jī)交互領(lǐng)域，提供的是全套的設(shè)計(jì)工具。

　　富士通車載360°3D全景系統(tǒng)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(dǎo)體獨(dú)特的圖像處理技術(shù)將來自安裝于車輛前后左右的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周圍的影像在顯示器上顯示出來的系統(tǒng)。

        “OMNIVIEW”系統(tǒng)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(tǒng)將攝影機(jī)影像投影到2維平面上，只能表現(xiàn)從上方觀看的俯視圖。通過33ms超高速處理，即使在高速行駛中，來自4枚攝像頭的影像信號(hào)也能實(shí)時(shí)地顯示在駕駛席的監(jiān)視器上，可以像看鏡子那樣直觀地對(duì)車輛周圍狀況進(jìn)行安全確認(rèn)。因?yàn)橐朁c(diǎn)可根據(jù)用戶要求隨意轉(zhuǎn)動(dòng)，能為駕駛者提供前所未有的全新視野，使汽車周圍狀況以及車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。合成影像就像科幻電影里的未來世界場(chǎng)景一樣，成功展現(xiàn)了OMNIVIEW的先進(jìn)性。通用性強(qiáng)也是該系統(tǒng)特點(diǎn)之一，模擬或數(shù)字?jǐn)z像頭它均能對(duì)應(yīng)。除了車載輔助駕駛領(lǐng)域，富士通還在車載人機(jī)交互部分有車載全虛擬液晶儀表方案和車用系統(tǒng)總線方案。該方案也被歐洲的一流車廠，如寶馬和沃爾沃采用。

　　3 IP助力高性能視覺和圖像SoC


        Imagination Technologies 業(yè)務(wù)發(fā)展副總裁 Volker Politz：汽車行業(yè)對(duì)集成更智能化、豐富多媒體技術(shù)的需求不斷增長。這是因?yàn)槠嚬?yīng)商開始認(rèn)識(shí)到集成和應(yīng)用強(qiáng)大 GPU 的重要性，比如用于娛樂信息系統(tǒng)中的先進(jìn)3D圖形技術(shù)的PowerVR Rogue內(nèi)核和用于ADAS中的節(jié)能 GPU 計(jì)算。由于汽車制造商要求高性能的視覺和圖像技術(shù)，例如，Imagination的PowerVR Raptor內(nèi)核，來實(shí)現(xiàn)諸如車道識(shí)別、防撞系統(tǒng)及其他安全相關(guān)產(chǎn)品特點(diǎn)，我們也看到越來越多的攝像系統(tǒng)進(jìn)入汽車中。

　　另外，隨著更多的操作系統(tǒng)比如Android Auto 和QNX 被用在汽車中，豐富的應(yīng)用程序?qū)⒊蔀樵絹碓街匾钠嚜?dú)特賣點(diǎn)。

　　在汽車半導(dǎo)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(shè)計(jì)。此外，主 IC中連接和總線加速器的集成是目前行業(yè)討論最熱烈的話題之一。關(guān)鍵性的安全應(yīng)用設(shè)計(jì)了與冗余或硬件多線程支持相關(guān)的應(yīng)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(tǒng)，很多技術(shù)已經(jīng)從消費(fèi)類轉(zhuǎn)移到了汽車中;我們?cè)谄嚭拖M(fèi)類市場(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)來用在汽車中。這對(duì)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 到終端用戶產(chǎn)品的端到端經(jīng)驗(yàn);我們不僅開發(fā) SoC IP 處理器，也創(chuàng)造消費(fèi)類產(chǎn)品，比如我們Pure 事業(yè)部的無線揚(yáng)聲器和DAB 汽車內(nèi)收音機(jī)。這種多方面的發(fā)展方式使我們能夠更好地定義并實(shí)施汽車的關(guān)鍵性技術(shù)。比如，我們的 FlowCloud IoT 連接平臺(tái)能將汽車與網(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 來補(bǔ)充，它們?yōu)槠囂峁└叨炔町惢膴蕵沸畔⒔鉀Q方案。

　　最后，我們通過多種方式支持安卓，并在這一方面經(jīng)驗(yàn)豐富，同時(shí)我們也與谷歌保持良好的關(guān)系，從而使我們的客戶能夠?qū)magination 的產(chǎn)品應(yīng)用于安卓系統(tǒng)中。

　　4 安全、環(huán)保、舒適

　　4.1 多種安全措施

　　ADI公司汽車電子行業(yè)中國區(qū)市場(chǎng)經(jīng)理許智斌：車用半導(dǎo)體IC的特點(diǎn)與發(fā)展趨勢(shì)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(cè)試)已經(jīng)引入了相應(yīng)系統(tǒng)的加分項(xiàng)，國內(nèi)標(biāo)準(zhǔn)也在快速跟上。這個(gè)領(lǐng)域?qū)砝走_(dá)、視覺信號(hào)處理芯片的又一增長驅(qū)動(dòng)。而著眼于未來，高級(jí)駕駛輔助系統(tǒng)(ADAS)將會(huì)是未來兩三年汽車電子市場(chǎng)的開發(fā)熱點(diǎn)，將帶來高性能DSP、視頻轉(zhuǎn)換器、視頻放大器、射頻等芯片的需求增長。隨著平臺(tái)和解決方案成本的下降，ADAS系統(tǒng)的配備已經(jīng)從高端車型向中端甚至入門級(jí)車型中快速滲透。

　　● 預(yù)測(cè)安全。在高速過彎，濕滑地面行駛，快速變道等駕駛情況下，側(cè)翻與穩(wěn)定性控制(ESC)是對(duì)當(dāng)今主流安全系統(tǒng)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感測(cè)碰撞的不同部位以及車身姿態(tài)。同時(shí)，多種傳感器的融合，來降低系統(tǒng)復(fù)雜度和系統(tǒng)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(車身動(dòng)態(tài)穩(wěn)定系統(tǒng))的裝車率在快速上升，同時(shí)標(biāo)配ESC系統(tǒng)的車型也在不斷增多。由此帶來的電子系統(tǒng)數(shù)量和規(guī)模在不斷擴(kuò)充，尤其需要更多的MEMS傳感器來感測(cè)碰撞的不同部位以及車身姿態(tài)。同時(shí)，多種傳感器的融合，來降低系統(tǒng)復(fù)雜度和系統(tǒng)成本，也是另一個(gè)趨勢(shì)。

　　● 被動(dòng)安全。如果在主動(dòng)安全和預(yù)測(cè)安全的機(jī)制都無效的情況下，那么就需要有效的被動(dòng)安全機(jī)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(tǒng)在此時(shí)就尤為重要，是最后一道防線。ADI至今已經(jīng)交付了超過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(nèi)部集成了眾多的系統(tǒng)功能，比如自測(cè)、信號(hào)帶寬設(shè)定、門限觸發(fā)、對(duì)振動(dòng)的優(yōu)良抵御性等等。

　　4.2 馬達(dá)與圖像

　　東芝電子(中國)有限公司技術(shù)統(tǒng)括部高級(jí)經(jīng)理黃文源總結(jié)如下。

　　● 效率：針對(duì)效率的改善，馬達(dá)控制技術(shù)成為關(guān)鍵?，F(xiàn)在一輛高檔車中大約會(huì)用到80個(gè)左右的馬達(dá)，所謂的旗艦車型更是用到了100個(gè)以上大小不同的馬達(dá)。馬達(dá)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(duì)安全性，在推進(jìn)NCAP法制化運(yùn)行的市場(chǎng)中，1fps的數(shù)據(jù)量的增加，多個(gè)識(shí)別應(yīng)用同時(shí)執(zhí)行等的要求的出現(xiàn)，圖像處理、識(shí)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(duì)應(yīng)的半導(dǎo)體、IC方面趨勢(shì)如下：

　　● ADAS和IVI領(lǐng)域

　　(1) 圖像識(shí)別IC

　　作為世界性的法規(guī)，NCAP的活動(dòng)領(lǐng)域在不斷擴(kuò)大，對(duì)車輛、車道線、行人、標(biāo)識(shí)等多種對(duì)象的同時(shí)識(shí)別性能成為必要，一方面由于車輛中裝載位置的限制，要求ADAS用的圖像識(shí)別處理器要實(shí)現(xiàn)高性能加上寬溫度保證、高可靠性、低功耗等的技術(shù)指標(biāo)。另外，作為今后的競(jìng)爭領(lǐng)域，能使各個(gè)汽車制造商、Tier1(零部件一級(jí)供應(yīng)商)廠商所持有的各自的算法便于兼容的構(gòu)架是十分重要的。