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半导体厂商竞逐智能汽车市场

[2016-3-2 14:24:01]    潍坊汽车网    出处:www.wfqc.com     责任编辑: 赛车蚂蚁
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智能汽车的热度急剧上升,吸引得半导体厂竞相加码研发关键元件,以赢得一级OEM客户群的青睐。

欧洲及亚洲车厂为提高产品附加价值,正竞相加码投入智能车辆研发,并针对相关关键元件制定出新性能和规格的要求,因此半导体业者无不加紧使出浑身解数,推出迎合市场需求的方案,以提高市场的能见度,赢得一级OEM客户群的青睐。

半导体供应商正竞相抢食智能汽车市场杯羹。奔驰(Mercedes-Benz)、宝马(BMW)、奥迪(Audi)、克莱斯勒(Chrysler)、丰田 (Toyota)、本田(Honda)、福特(Ford)等汽车品牌大厂为突显产品差异化,纷纷展开智能汽车布局,并针对车载娱乐系统、先进驾驶辅助系统 (ADAS)等制定出新元件效能及规格的要求;再加上,各国相继订定出汽车须配备汽车摄像头,以强化驾驶安全的新法令,促使直流对直流(DC-DC)转换器、专用视讯处理器、序列器/解序列器(SerDes)等半导体元件规格翻新,以及市场需求看涨,吸引芯片商争相插旗市场版图。


如瞄准移动设备透过通用序列汇流排(USB)缆线与车载资讯娱乐系统互连的应用日益普遍,Maxim再开发出支援USB 3.0和USB 3.1标准的电池充电(BC)规范1.2版车用DC-DC转换器,可让汽车USB充电为平板设备甚至笔记型电脑充电,同时使车载娱乐系统具备更高传输速率功能,可望带动BC 1.2规范在车载娱乐市场日益普及。

Maxim汽车方案资深业务经理Ben Landen表示,智能型手机、平板设备等移动设备已成为汽车后座的重要娱乐设备,不仅须藉由USB传输介面与车载资讯娱乐系统互联,达成资料传输目的,亦愈来愈仰赖USB在车内进行充电。

因此,目前Maxim已推出整合USB电池充电规范1.2版充电器模拟器(Charger Emulator)的汽车DC-DC转换器--MAX16984,其最高能传输7.5瓦电力,让终端消费者可透过汽车USB,于车内为数位相机进行充电。

为进一步满足平板设备与笔记型电脑等产品所需的充电电力,且提高资料传输速率,Maxim新款车用等级的DC-DC转换器将整合支援USB 3.0和USB 3.1标准的BC 1.2版本充电器模拟器,以迎合车载资讯娱乐系统透过USB缆线为各种移动设备充电及传输大资料量的应用趋势。目前新产品已送样给原始设备制造商 (OEM)测试,若测试通过,预定将于2015年正式上市。

据了解,过去USB缆线容易产生压降,且会降低充电电流,导致无法对可携式设备正常充电,而低成本可携式USB车用充电器则容易出现射频(RF)干扰。有鉴于此,Maxim整合DC-DC转换器、USB BC 1.2版本充电器(支援USB 2.0标准)及USB保护开关,率先业界发布高整合度的MAX16984,突破上述技术桎梏,同时缩小产品体积及整体物料清单(BOM)成本。

Landen强调,车用USB需要独特的保护方案,将成为新一代支援USB 3.0或3.1标准的BC 1.2版本车用DC-DC转换器,能否达成预期效能的一大挑战。

针对无线充电于汽车领域的应用声势看涨,Landen认为,目前无线充电联盟(WPC)、无线电力联盟(A4WP)、电力事业联盟(PMA)三大阵营所提出的技术方案,不论在消费性电子、移动设备及汽车市场渗透率皆偏低,难与USB传输介面匹敌,因此估计未来数年内,将不会对USB在汽车充电市场造成任何威胁。

除车载娱乐系统之外,智能汽车的安全系统亦将从被动式进化为主动式,加速汽车摄影机解析度和视角规格再升级。

车厂为增强驾驶安全性与使用舒适性,以及符合美国能源部国家高速公路交通安全管理局(NHTSA)与欧洲新车安全协会(Euro NCAP)新法令要求,已纷纷提高车用摄影机的萤幕解析度至1,080p,并将视角范围扩大至185度。

GEO Semiconductor董事长暨执行长Paul M. Russo表示,汽车品牌商持续为驾驶提供更安全与更舒适的功能设计,以突显出产品的差异化,藉此扩大市场渗透率;其中,车用摄影机已视被视为重要发展指标,正竞相调高摄影镜头的解析度和视角规格。

此外,NHTSA与Euro NCAP亦正戮力推动利用汽车摄影机增强驾驶安全的法规通过,如NHTSA已于2014年3月底宣布,2018年5月所有出厂的10,000磅以下新车款,必须配备后视性(Rear Visibility)技术,藉此强化汽车的安全性,减少汽车事故造成的伤亡,可望带动车用摄影机需求增温。

GEO Semiconductor总经理暨副总裁John Casey指出,车厂为借助车用摄影机强化旗下产品的主动式安全性(Active Safety),在单一汽车中安装八台摄影机已势不可当,未来更将增长至十一台,包括盲点侦测摄影机(Blind Spot Camera)、后方摄影机(Back Up Camera)、车道控制摄影机(Lane Control Camera)、驾驶监视摄影机(Driver Monitoring Camera)、侧视停车辅助(Side View Park Assist)、全景(Panoramic)、乘客监视摄影机、角落前看摄影机(Corner Look-ahead Camera)、前视停车辅助(Front View Park Assist)、车流量侦测摄影机(Traffic Flow Detection Camera)以及针对自适性远光灯的前置远程摄影机(Front Facing Long Range Camera for Adaptive High Beam)。

根据市调机构Techno System Research预估,车用摄影机出货量将从2014年五千二百九十万台,成长至2015年达六千四百三十万台,至2018年更将上看一亿七百七十万台,其中2014年本田与Acura新车将全面导入车用摄影机。

Casey 强调,汽车品牌商已相继制定出车用摄影机的新规格,包括鱼眼(Fisheye)视角从原先的135度扩增至185度;并将原有的类比低解析度影像改为数位高画质1,080p影像,将为Panasonic、索尼(Sony)、Hyundai Mobis等一级(Tier One)原始设备制造商带来巨大的开发挑战。

随着车用摄影机及抬头显示器(HUD)市场规模扩大,相关的芯片营收亦将节节攀高,Techno System Research即预计,车用摄影机与抬头显示器半导体产值将从2014年3亿美元,急速增长至2018年达9亿4,000万美元。

也因此,吸引芯片商竞相抢进,如GEO Semiconductor已针对车用摄影机和HUD发布采用专利核心eWarp开发的新一代几何处理器(Geometric Processor)GW3系列,标榜具备高动态范围处理、避免鱼眼变形、前后倾斜与画面缩放(ePTZ)、数位调准等特性,可助力一级OEM设计出符合广视角及高解析度要求的车用摄影机和抬头显示器。

智能汽车的安全系统从被动式朝主动式演进,亦让ADAS逐步成为标准功能配备,为进一步缩减ADAS电缆成本与重量,十亿位元多媒体串列链路(GMSL)SerDes正迅速在市场上崭露头角。

车厂正纷纷转向采用同轴电缆方案,降低先进驾驶辅助系统电缆成本和重量,然却难以突破透过低成本同轴电缆传送百万画素数据时,在未经压缩时仍维持可靠电磁相容(EMC)效能的技术桎梏,遂让GMSL SerDes芯片组应运而生。

Maxim 汽车解决方案管理总监Kent Robinett表示,英国与美国汽车品牌商竞相提出于新款汽车内导入ADAS系统的需求,但却面临到终端消费者不愿花费更多金额购买配备 ADAS系统车款的发展难题。 有鉴于此,愈来愈多的OEM开始将原先ADAS系统的遮蔽式双绞线(STP)改为同轴电缆方案,以降低50%以上的电缆成本和重量。但与此同时,却必须牺牲传送大量资料时的效能稳定性。

Robinett指出,为助力OEM客户群摆脱ADAS系统电缆的设计窘境,该公司已于日前发布传输速率达3.12Gbit/s的GMSL SerDes芯片组,能适用于同轴电缆及STP,也因此,OEM在未来ADAS系统设计中,可不用更换元件即可从传统的STP无缝转换至同轴电缆方案;且每款SerDes芯片组内建的扩频(Spread-spectrum)功能,可有效改善同轴电缆及STP链路中的电磁干扰(EMI)性能,毋须外接扩频时脉(Clock)。

此外,观察到终端消费者在选购汽车时,更加重视连接性和资讯娱乐功能,汽车制造商往往需要高性价比、支援高解析度影片显示的资讯娱乐系统,于是Maxim 的GMSL SerDes芯片组加入驱动24位元彩色1,920×720解析度显示器的功能,改善安全及资讯娱乐系统的视觉效果,除可提供中央及后座显示器高解析度驱动之外,亦适用于配备百万画素的摄影机系统。

Robinett认为,车厂为突显产品差异化,未来在新款产品中搭载ADAS系统的比重将会节节攀高,特别是该公司推出可协助OEM客户群打造配备更低成本及更轻重量电缆ADAS系统的GMSL SerDes芯片组,可望加速提高内建ADAS系统车款在市场的接受度。

欧美及亚洲车厂为提高产品的附加价值,正掀起智能汽车设计风潮,并订定出新一代半导体元件的效能和规格要求,遂加速半导体元件革新,且刺激相关芯片需求快速增温。半导体供应商已积极扩展产品线阵容,以及推出迎合一级OEM客户群要求的新规格方案,全力争取最大量的订单,可以预期的是,未来半导体厂商在智能汽车市场的角力战将更趋激烈。

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