自驾车驱动科技创新 半导体居功甚伟

随著汽车和科技产业间传统界线愈来愈模糊，汽车领域自驾车技术发展正加速移动和运输领域科技导入与创新，正逐渐颠覆既有产业结构，例如若要设计安全、有效率、便利的自驾车，需要在云端及边缘端复杂技术的集成，包含资料连网、动力总成电动化、自驾系统以及大量半导体零组件等，因此如感测与感知系统、以及功率优化的高效能处理器，将成为自驾车发展的重要创新领域。

在自驾车技术进展下，目前正从雷达、光达(LiDAR)到讯号处理等多个科技零组件领域创新形成连锁效应，即使如此，此一快速创新步伐也正对传统汽车制造商形成新挑战。反观随著自驾车传感器资料搜集量大增，对存储器、特别是高速存储器的需求也可望持续成长，对相关半导体存储器厂有望带来新市场商机，也让半导体产业在汽车科技领域找到新的立足点。

自驾车带动对更多半导体零组件采用需求，相关感测技术持续优化。

推进感测技术持续突破

自驾车必须具备绝佳且高度安全、准确的行车周遭感知功能，以能进行精确定位、环境侦测、分类移动或固定不动物体，以及侦测与这些物体之间的正确距离，因而现行多数自驾车需要部署一组感测及感知系统，包含以摄影机为基础的嵌入式视觉系统、雷达及光达传感器，这些感测技术可彼此提供互补性，并可集成至自驾车有效的传感器套件中。

如摄影机为基础的视觉系统能捕捉丰富的视觉化信息，但却较无法准确测出与行车周遭物体间的距离；光达的高分辨率可提供精确的范围测量，但却容易受起雾、眩光或烟雾等情况导致侦测不准确；传统雷达虽不受天候或特殊路况影响侦测，但却无法侦测到光达水平的高分辨率3D图象。因此多数自驾车开发商均采三者互补的系统设计，仅Tesla至今仍坚持不采光达，认为成本太高。

Electronic Design报导，随著影像传感器、影像处理算法、高效能运算硬件等技术持续进步，自驾车或先进驾驶辅助系统(ADAS)采用的摄影机感测技术可望持续推进，这些技术在未来也仍会是自驾车开发创新的关键发展领域。

光达、雷达、摄影机各据擅场

摄影机感测技术将与其它感测技术结合，用于捕捉详细的自驾车行车周遭3D画面，且未来随著搭载摄影机感测技术的车辆数量成长，这些车辆在路上行走也将成为道路路况、交通、行车危害、停车格数量以及其它信息等有价值资料提供来源。

部分嵌入式视觉系统采用FPGA和GPU，这类处理器相当适合于汽车或自驾车视觉处理算法所需的高度并行运算需求。至今业界发展较领先的汽车视觉处理解决方案为英特尔(Intel)旗下Mobileye的EyeQ系列，为专用的硬件加速ASIC。Mobileye在ADAS应用领域领先一大重要因素，在于已在真实道路条件下进行广泛的测试，这有助算法以及芯片技术持续进化。

光达方面，相较于早期自驾车平台搭载的光达较笨重且高成本，如今业界持续在缩小光达体积及降低生产成本上努力，但仍不失原有侦测效能，因此带动近年固态光达系统发展，比传统机械式光达系统在复杂度、大小和成本上都所有降低，唯一固态光达需克服的是让系统达到更长的测距及更高的分辨率水平。

在此情况下，也正带动雷射发射技术、光学、光传感器和讯号处理等技术持续演进，如砷化镓(GaAs)光传感器、采MEMS技术的视觉波束控制技术，以及先进讯号处理算法等。

汽车雷达则是目前自驾车产业中发展最成熟的感测技术之一，早在2000年初首代主动式定速巡航(ACC)系统推出时便开始采用。由于雷达不受起雾、路上有烟雾等天候不良条件等影响侦测，成为弥补自驾车光达、摄影机感测技术不足一大必要感测装置，在感测融合及对安全性冗余要求下，预期雷达在未来自驾车系统发展上仍会扮演一定要角。

尽管雷达技术相对发展较成熟，但对更先进自驾车技术来说仍有持续创新的空间，如在77-GHz频段的高频雷达可改善长距离侦测效能，对行车周遭非金属玉体侦测有较高的反射率，这对侦测行人及动物是需要的。

讯号处理算法持续演进下，也将有助雷达技术效能不断提升。采用RF CMOS技术也可促进雷达更高的功能集成，可设计出更小型雷达系统，汽车雷达系统单芯片(SoC)技术即这类创新一大案例。

虚拟驱动程序优化为核心

多数自驾车系统创新以优化自驾车虚拟驱动程序为核心，此即自驾车的运行中枢，这包含机器学习算法及连结车辆感测、驱动和通讯子系统的中介软件。这也是自驾车技术的核心。

未来自驾车开发业者有可能授权其虚拟驱动程序软件堆叠给传统汽车制造商，用于集成至其为传感器、资料通讯协定等采用标准接口的平台，然而这些标准尚未完全定义，部分感测技术也仍未发展成熟到足以和控制系统做出区隔。

半导体需求只增不减　高速存储器成必备元件

对美光(Micron)等存储器业者而言，过去PC市场是存储器需求最主要来源，但这几年行动装置、资料中心服务器等改成为存储器供货主要市场，如今随著自驾车技术开展，由于一辆自驾车需搭载庞大运算能力，相应对存储器将形成更大需求，特别是高速存储器将成为未来自驾车必备零组件，成为未来存储器业者潜在新机会。

如美光在2018年曾透露，该公司2017会计年度汽车应用存储器销售整体市场机会为25亿美元，与当时美光称该公司资料中心和行动市场销售机会分别是290亿美元和450亿美元相比，汽车存储器市场规模相对仍小上许多。

但如今美光预估该公司2021年度汽车用存储器销售市场机会将成长至59亿美元，亦即4年成长超过1倍。即使这个数字和美光预估同期资料中心和行动市场分别的620亿美元和540亿美元相比，依旧是小巫见大巫，但成长超过1倍已显示出车用存储器市场持续扩大的意义，预期未来这块市场应会继续快速成长。

美光曾指出，一辆Level 3等级自驾车将需内建约16GB的DRAM和256GB容量的NAND Flash，并预期到了2021年Level 3自驾技术在市场上将普及。更值得注意的是，美光也预估到了2025年汽车将达到Level 5全自驾水平，Level 5全自驾车将需要内建74GB的DRAM以及1TB容量的NAND Flash，这将比Level 3自驾车所需搭载DRAM及NAND Flash容量，分别增加超过4倍以及约4倍。

如果美光的预估准确，未来汽车产业应可提供存储器产业一个长期且持续成长的存储器供应市场。目前如NVIDIA发表的自驾车Pegasus运算平台，便采用业界最先进DRAM技术开发，宣称可提供每秒超过1TB的存储器带宽，以达Level 5效能所需。

因此，虽目前汽车或自驾车仍非存储器业者主要销售市场，如美光最新一季仅11%营收，贡献自与存储器和储存产品销往汽车产业等有关的嵌入式业务，反观美光计算机与网络业务贡献50%营收、行动市场贡献22%，且短中期也无需指望自驾车市场成长，可为存储器产业带来更大营收贡献潜力，因还需考量DRAM及NAND Flash近期价格滑落市况情势。

不过从长时间看，预期汽车或自驾车内建更多存储器的持续性需求趋势，只会为存储器产业创造更多存储器需求，这仍可望让存储器业者受惠新市场的营收挹注。