台灣智慧型手機晶片巨擘——聯發科技(MediaTek),在其高性能、低功耗應用處理器(AP)的專精技術將有助於汽車製造商與一線業者開發先進數位駕駛艙系統的信念加持下,正一頭鑽進日益成長中的汽車電子市場。

聯發科與高通(Qualcomm)同樣有著智慧型手機應用處理器的技術優勢,這樣的背景讓兩家公司積極揮軍車用電子市場。高通透過收購恩智浦半導體(NXP Semiconductors)揭露其計劃,為市場拋出一記震撼彈。而聯發科則選擇一種更有機的途徑,但也正面臨一場硬仗。聯發科進軍車用市場的野心容易理解,但這家車用市場的新進者是否會成功仍需拭目以待。

在今年的國際消費性電子展(CES)上,聯發科副總經理暨新事業發展本部總經理徐敬全(JC Hsu)深入介紹該公司在汽車電子產業的佈局。徐敬全在訪談中強調,聯發科的強項不只是車載資通訊(telematics)與多媒體技術,其他致勝的秘密武器還有77-79GH毫米波(mmW)雷達、先進駕駛輔助系統(ADAS)相機與超低功耗的視覺SoC等技術。

當然,高通在今年稍晚完成恩智浦的併購計劃後,預期將會在車用電子上大幅領先,聯發科也將會面臨嚴峻的考驗。面對即將要來的挑戰,徐敬全一點都不擔心。他強調,「我們在每個領域的客戶都是業界領導廠商,包括在雷達、攝影機與視覺SoC。」

20170207 MediaTek NT31P1 聯發科打算利用在處理器、高整合SoC、數據機與RF以及多媒體等技術優勢搶進汽車電子市場

CMOS雷達單晶片

根據市調機構IHS Markit Automotive的研究報告,雷達技術是汽車製造商在提升ADAS系統效能時,最常應用的感測器技術之一,預估在2021年時,雷達應感測器市場將成長到超過5,000萬套的規模。

徐敬全說︰「聯發科在802.11ad技術(執行於免授權的60GHz頻段、速度達數個Gigabit級的無線傳輸技術)的經驗以及與IBM共同開發的相關IP,將在研發雷達晶片時派上用場。」

採用60GHz頻段傳輸的缺點是訊號不能穿透固體物質,因而只能限制用於單獨的房間。於是,IBM和聯發科將軍事用的相位陣列雷達技術微縮成單一晶片,讓60GHz發射器可以繞過障礙物傳送訊號到室內的接收器,改善訊號無法穿透固體傳輸的問題。徐敬全解釋:「如今,我們運用類似的技術IP研發車用雷達晶片。」

由於成本太高,聯發科的雷達晶片並不會使用矽鍺(SiGe),而是推出CMOS單晶片SoC,預計今年上半年可出樣。單晶片整合的好處是能減少BOM成本和雷達功耗。

徐敬全說,其短距離單晶片SoC的功耗將小於2W,而支援中等距離傳輸(約80公尺)的單晶片,功耗也只有2-3W。「因此,我們目前正與一家一線大廠密切合作中。」

雷達技術之爭

當然,聯發科在雷達技術上還有很多要努力的地方,尤其是面對像英飛凌科技(Infineon Technologies)和恩智浦這兩家業界翹楚。

英飛凌曾指出,該公司光是在2016年就已賣出1,000萬個雷達晶片,此外,在2015年之前累積的晶片銷售量也達到了1,000萬顆,這個數據可以明顯地看出雷達技術在過去一年的車用市場上是多麼地火紅。

英飛凌目前的雷達晶片採用矽鍺(SiGe),而採用CMOS技術的版本目前正在研發中。恩智浦則在今年初的CES上推出號稱「全球最小、具備超高解析度的77GHz雷達收發器單晶片(7.5x7.5mm)」。

20170207 MediaTek NT31P2 基於NXP單晶片77GHz雷達收發器(位於2天線之間)的開發板

德國一家具有15年以上汽車雷達技術經驗的一線汽車雷達公司Hella在恩智浦的展位上進行展示時提到,該公司將於2018年推出以恩智浦RFCMOS技術研發的CompactRadar產品。

CompactRadar將用於短距離和中距離傳輸應用,Hella原始設備全球行銷負責人Kristian Doescher提到:「我們已經完成現場測試了,初步的結果顥示極具發展前景。RFCMOS技術讓我們能將產品的體積縮小。」

20170207 MediaTek NT31P3 Hella的CompactRadar原型

視覺SoC:HOG與CNN

在視覺SoC的領域中,以色列業者Mobileye在現今的車用視覺晶片市場具有領先地位,該公司所研發的EyeQ晶片也是其他公司在設計時所參照的黃金標準,後進者要與之抗衡不是件容易的事。

然而,徐敬全則在此看到了聯發科的機會。越來越多的汽車OEM如今在研發視覺SoC時致力於尋求更彈性的架構,「有些OEM在實現感測器融合時,需要更成熟的影像感測器相關技術,以便於加入自家的演算法。」

談到聯發科目前正在研發的視覺SoC,徐敬全解釋︰「我們的晶片將同時支援兩種影像處理技術——一種專注於傳統的電腦視覺演算法,像是『方向梯度直方圖』(HOG),另一種則著重於以『卷積神經網路』(CNN)技術為基礎的深度學習。」而目前聯發科也計畫在SoC中加入特殊的本地記憶體,以支援神經網路。該視覺SoC將在2018年初出樣。

但為何要在相同的晶片上同時添加傳統的電腦視覺和深度學習技術?徐敬全說︰「深度學習技術無法解決一切問題。我們目前正與一線客戶合作開發,同時提供兩種技術才能滿足他們更深層的系統設計需求。」

Android系統導入車載系統

徐敬全指出,越來越多新興市場的汽車製造商開始對於支援Android的車載資訊娛樂系統(IVI)感興趣,「他們想善加利用已經為智慧型手機與平板電腦建立起來的既有生態系統。」

不過,當被問到Android應用零碎紛歧對於汽車電子產業可能帶來的不利影響,徐敬全坦承的確會有一些擔心。

聯發科從2014年開始研發汽車電子市場相關技術。徐敬全說︰「我們目前在汽車電子部門已經有一百多位員工了——大部份都是工程師,也有一些業務人員參與其中。」

編譯:Susan Hong

(參考原文:MediaTek Auto Gambit: Radar, Vision SoC,by Junko Yoshida)