電動(dòng)車熱潮來(lái)襲— 車用芯片的未來(lái)趨勢(shì)

在永續(xù)能源及環(huán)保意識(shí)高漲的今天，電動(dòng)車逐漸普及化，甚至完全取代燃油車，成為人類最倚重的個(gè)人載具。除了TESLA之外，各大車廠均逐漸轉(zhuǎn)移發(fā)展重心，將開發(fā)純電動(dòng)車列為首要目標(biāo)，包含沃爾沃宣布將在2030年全面生產(chǎn)電動(dòng)車；奧迪預(yù)計(jì)2026后開發(fā)的新車款皆為純電力驅(qū)動(dòng)，并逐步停止燃油發(fā)動(dòng)機(jī)的生產(chǎn)。除了各大車廠正積極尋求轉(zhuǎn)型之外，各國(guó)政府也通過(guò)節(jié)能減碳的相關(guān)法案及新能源政策，大力支持電動(dòng)車產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，致使電動(dòng)車市場(chǎng)前景一片看好。

電動(dòng)車的發(fā)展勢(shì)在必行，因此，保障行車安全性就顯得相當(dāng)重要，其中所需要龐大且精密的運(yùn)算，責(zé)任便落在車用芯片的開發(fā)上，包括高效能運(yùn)算(HPC)、先進(jìn)駕駛輔助系統(tǒng)(ADAS)等，都是電動(dòng)車發(fā)展過(guò)程中不可或缺的一部份。

電動(dòng)車之核心價(jià)值—C.A.S.E

早在2016年，奔馳便提出了關(guān)于未來(lái)車產(chǎn)業(yè)的藍(lán)圖，并將其命名為「C.A.S.E」，其分別為聯(lián)網(wǎng)科技(Connected)、自動(dòng)駕駛(Autonomous)、共享與服務(wù)(Shared & Services)和電力驅(qū)動(dòng)(Electric)的縮寫：

Connected：聯(lián)網(wǎng)科技

透過(guò)建立車用傳感器、管理系統(tǒng)及云端訊息平臺(tái)，使汽車能夠掌握多元化的信息，例如車輛安全、事故管理及車輛監(jiān)控等，都可以在第一時(shí)間回饋給駕駛?cè)?，同時(shí)利用數(shù)字化的平臺(tái)，將信息匯整，再透過(guò)手機(jī)APP及網(wǎng)絡(luò)，將各個(gè)車輛進(jìn)行整合，使車主能夠及時(shí)的獲取車子的相關(guān)信息，以提供更為廣泛的個(gè)人化服務(wù)。

Autonomous：自動(dòng)駕駛

在不久的將來(lái)，或許人只需要往車子里一坐，閉上眼睛，當(dāng)再次睜開時(shí)，就發(fā)現(xiàn)已經(jīng)到了目的地。當(dāng)然，在無(wú)法絕對(duì)的保證行車安全之前，這個(gè)目標(biāo)仍有一定的實(shí)現(xiàn)難度，但不可否認(rèn)的是，自動(dòng)駕駛已經(jīng)是各大車廠在電動(dòng)車領(lǐng)域極力開發(fā)的方向之一，目前市面上的電動(dòng)車發(fā)展至自動(dòng)駕駛等級(jí)2（SAE Level 2，部分自動(dòng)），當(dāng)有車廠設(shè)計(jì)的車輛達(dá)到等級(jí)3時(shí)，便是開啟了無(wú)人駕駛的大門。

Shared & Services：共享與服務(wù)

租車不再需要到固定店家取車、還車，共享汽車的出現(xiàn)，讓人們只需花費(fèi)少數(shù)金額，就可以免去旅程中的交通麻煩，亦或是有暫時(shí)的需求，隨租隨還的特點(diǎn)，為現(xiàn)代人提升了不少便利性。

Electric：電力驅(qū)動(dòng)

燃油車、油電混動(dòng)車，到現(xiàn)在純電動(dòng)車的出現(xiàn)，再再說(shuō)明了人們環(huán)保意識(shí)的提升，在各國(guó)新能源政策的推動(dòng)之下，「凈零排放」成為共識(shí)，包括沃爾沃、奧迪、奔馳等歐洲大廠，均已宣布在2030年將全面生產(chǎn)電動(dòng)車的計(jì)劃，其余車廠也有相關(guān)布局，距離電動(dòng)車的完全普及已經(jīng)進(jìn)入倒計(jì)時(shí)。

時(shí)至今日，C.A.S.E已儼然成為全球車廠共同目標(biāo)，并期望通過(guò)上述未來(lái)車之核心技術(shù)開發(fā)，致力于將駕駛?cè)说某塑圀w驗(yàn)最佳化。

車用HPC及ADAS帶動(dòng)IP發(fā)展

近年來(lái)電動(dòng)車趨勢(shì)大熱，車用芯片產(chǎn)業(yè)也隨之快速崛起，為了促使自動(dòng)駕駛等級(jí)的提升，車用HPC(High Performance Computing)成為關(guān)鍵之一，汽車傳感器的增加，意味著所需要的運(yùn)算力也相對(duì)提高。現(xiàn)今自駕等級(jí)1需要10 TOPS(Tera Operations Per Second)，而若要發(fā)展到最高級(jí)等級(jí)5，則需要100,000 TOPS，跨越的幅度相當(dāng)大。

另外，先進(jìn)駕駛輔助系統(tǒng)ADAS(advanced driver Assistance Systems)包含了為保障行車安全而開發(fā)出的諸多技術(shù)，例如車道偏離警示系統(tǒng)、防撞系統(tǒng)、車距控制巡航系統(tǒng)等，透過(guò)傳感器、處理器及致動(dòng)器的相互運(yùn)作，可將危險(xiǎn)性降到最低。未來(lái)汽車市場(chǎng)在發(fā)展車輛「便利性」的同時(shí)，也需兼具「安全性」、「可靠性」，這三大方向已成為產(chǎn)品最重要的基本檢視指標(biāo)。因此車用IC的開發(fā)要求變得更加嚴(yán)謹(jǐn)，具備安全功能的芯片設(shè)計(jì)在汽車領(lǐng)域備受重視，而通過(guò)安全驗(yàn)證的IP便在車用芯片市場(chǎng)扮演了重要的角色。

M31作為一間專業(yè)的IP開發(fā)公司，提供經(jīng)硅驗(yàn)證的IP，并得以運(yùn)用在各應(yīng)用層面的IC設(shè)計(jì)。而在車用芯片領(lǐng)域，ISO 26262被國(guó)際車界譽(yù)為當(dāng)今「最先進(jìn)的汽車安全標(biāo)準(zhǔn)」，并且成為全球汽車制造商及汽車產(chǎn)業(yè)供應(yīng)鏈的遵循規(guī)范。隨著汽車電子系統(tǒng)日趨復(fù)雜，對(duì)系統(tǒng)功能安全要求更加嚴(yán)謹(jǐn)，ISO 26262安全認(rèn)證已成為所有汽車SoC和IP設(shè)計(jì)的關(guān)鍵要求，M31開發(fā)流程與主要車用IP均通過(guò)ISO 26262車用安全認(rèn)證，提供符合嚴(yán)苛的車用等級(jí)需求IP，包含了基礎(chǔ)IP(Embedded SRAM、GPIO)及高速接口IP如MIPI M-PHY、MIPI D-PHY、PCle-PHY)等產(chǎn)品，除了具備低功耗、面積極致化等優(yōu)點(diǎn)外，更具備高速傳輸?shù)慕^佳性能，M31 IP的成熟布局能滿足IC設(shè)計(jì)業(yè)者在ADAS、車用娛樂系統(tǒng)等多元車用應(yīng)用的SoC設(shè)計(jì)需求。

不僅如此，在車用IP設(shè)計(jì)上，在整體電路架構(gòu)加入安全機(jī)制，針對(duì)失效模式進(jìn)行仿真分析及預(yù)防措施，在電路布局上更考慮高溫操作環(huán)境下產(chǎn)生的電子遷移(electromigration)，以及各種靜電破壞的防護(hù)力；更逐步通過(guò)汽車電子協(xié)會(huì)(Automotive Electronics Council, AEC)所制定之嚴(yán)格的AEC-Q100驗(yàn)證標(biāo)準(zhǔn)，即「可靠度」測(cè)試，包括早夭失效率ELFR，高溫工作壽命HTOL，靜電防護(hù)ESD，閂鎖效應(yīng)Latch-Up等測(cè)試項(xiàng)目，為車輛安全提供了完整的保障。

M31專業(yè)IP團(tuán)隊(duì)

M31的IP研發(fā)團(tuán)隊(duì)擁有超過(guò)10年經(jīng)驗(yàn)，致力于高速接口IP設(shè)計(jì)如 USB、MIPI、PCIe、SATA、SerDes等，以及基礎(chǔ)IP如標(biāo)準(zhǔn)單元庫(kù) (standard cell library)設(shè)計(jì)、內(nèi)存設(shè)計(jì)、和靜電防護(hù)/通用與特用IO(ESD IO / GPIO & ONFIIO & MMC IO library)等兩大領(lǐng)域的技術(shù)開發(fā)，并持續(xù)擴(kuò)充新的IP產(chǎn)品線，以因應(yīng)市場(chǎng)上多元的IC設(shè)計(jì)需求。除此之外，M31也提供IP的整合性服務(wù)，從設(shè)計(jì)、量測(cè)到兼容性測(cè)試，均具備專業(yè)的技術(shù)團(tuán)隊(duì)支持，并與多家海內(nèi)外客戶有密切的合作。M31的車用IP更是獲得日本及美國(guó)車用大廠采用，未來(lái)也將持續(xù)針對(duì)市場(chǎng)需求，持續(xù)擴(kuò)展各區(qū)域的合作版圖。