百花齐放 多技术齐推无人驾驶商业化

百花齐放 多技术齐推无人驾驶商业化

　　汽车市场大爆发 两大流派竞争无人驾驶

　　据世界半导体贸易统计协会(WSTS)预测，半导体行业今年的营收将与2015年持平，为3350亿美元。但从许多方面来看，2016年仍是令人激动的一年。半导体产业加速整合，各个公司开始关注跨领域、跨应用的发展，通过各种并购来拓展业务链，统筹资源，从而扩大业务范围。若要用一个词来形容占比最大的汽车半导体2016年市场，非“瞬息万变”不可。一边有跨界而来的苹果宣布退出汽车市场、乐视卷入资金链断裂风波，一边中兴通讯收购广通客车进军新能源，董明珠增资珠海银隆追寻造车梦接踵而来，此外，上游高通470亿巨资揽恩智浦入怀，英特尔整合Yogitech、Arynga、Itseez以及Movidius推出“智能互联驾驶舱平台”。以往的市场格局正在被逐渐打破，行业开始更加关注未来有巨大增长潜力的市场——汽车电子，一些行业翘楚也开始出现在新的领域(例如Intel联手BMW进入自动驾驶领域)。

　　整体来看，无人驾驶是当前汽车的终极形态，目前出现了两种技术路线并驾齐驱的壮观景象，一种是传感器+人工智能，主要由互联网巨头倡导，部分汽车已经进行测试阶段，然而超级大脑一步到位的系统要实现商品化，还面临着系统成本、系统稳定性以及安全性三大问题，此外由于造车有非常高的技术壁垒，因此已出现互联网造车将折戟沉沙的预言;另外一种是自动驾驶技术(ADAS)不断迭代升级达到无人驾驶的最终形态，这是众多传统汽车企业的技术路线也是一种较为保守的实现途径，通过对技术的不断积累，场景的不断丰富，逐步从辅助驾驶过渡到半自动驾驶，进而最终实现无人驾驶。

　　无论是哪种技术路线，都脱离不开感知及处理两个步骤，因此负责感知的各类车载传感、通信器件及负责处理的车载处理器仍然是半导体厂商在汽车电子领域的重点投资及发展方向。

　　车用芯片新添玩家 集成化SoC成新标准

　　在车用芯片方面，除恩智浦(被高通收购)、英飞凌、瑞萨、意法半导体、德州仪器等传统汽车芯片的主要供应商外，近日，英特尔、联发科也相继宣布进入汽车市场，开启汽车芯片抢位战。

　　“目前计算速度慢是制约自动驾驶汽车发展的瓶颈，半导体行业需要在图像识别、信息融合、神经网络、深度学习和5G通讯领域制定国际化标准，尽快推出大规模商业化芯片，降低自动驾驶汽车成本，提高自动驾驶汽车的比例和保有量，从而加快传统汽车社会向自动驾驶汽车生态过渡的进程。”独立汽车咨询顾问张翔博士告诉记者。

　　车用芯片相对其他领域芯片有所不同，在要求速度的同时功耗与性能也十分严苛。汽车电子功能越多，带来的ECU控制也将越来越复杂，HMI界面会更加丰富，主控芯片挑战也越来越大，车联网、云端服务与用户体验都成了产品成功与否的重要因素，因此芯片厂商不断探索更低功耗更小体积的车用芯片。对此，瑞萨电子大中国区应用技术中心部长林志恩称，车道偏移报警系统LDW、自动紧急刹车系统AEB、自动泊车系统APS等众多汽车应用均可以360°全景环视系统为主的应用展开，而传统的后视镜也能被摄像头替代。因此高集成的SoC芯片成为半导体厂商集中发力点，比如瑞萨最新推出的SoC产品R-Car就采用16nm工艺，集成了8个ARM内核、GPU、IMR、IMP等，SoC芯片作为目前集成度最高的芯片，在满足汽车芯片低功耗高性能需求的同时对车规级芯片工艺和集成度也树立了新的标准。

　　ADAS历久弥新 图像和雷达技术升级加速

　　无人驾驶是一个多传感、多技术不断融合的技术，因此自动驾驶的变革也是循序渐进的过程，预计未来十年自动驾驶辅助系统(ADAS)仍将是车辆产业的新指标。而ADAS的两项核心传感：图像与雷达也在2016年随着ADAS的发展取得了更大的进步。

　　在图像方面，MINIEYE创始人王启程总结称，2016年车载CMOS传感器在大量研发资金投入下，不断使用更新的技术，因而取得很好发展。作为汽车的眼睛，“夜视”成为汽车图像处理的新功能，通过将手机等领域的前照式(FSI)工艺引入汽车CMOS，从而使得行车图像在光照不足的情况下仍具有高感光，低噪点的特性。此外，安森美半导体汽车策略高级总监Lance Williams告诉笔者，2016年汽车关键系统开发的重点仍然是汽车功能电子化、48 V总线、先进的LED照明、先进驾驶辅助系统(ADAS) /视觉、电子车镜、乘员检测、手势控制、疲劳识别和互通互连。因此，安森美通过采用高清和卷帘快门技术开发出了首款符合汽车安全完整性等级B级(ASIL B)的ADAS CMOS图像传感器，目前SiC、2MB 宽动态范围(HDR)图像传感器和全局快门器件均已全部交付给生态系统合作伙伴、主要的OEM和一线车厂评估。

　　此外，雷达在ADAS中同样扮演着障碍物测距的重要角色，在行驶过程中，测距精度成为行车安全的重要标志。激光雷达的高精度与毫米波雷达低成本性使得二者在ADAS的推进中得到广泛应用，不少半导体厂商通过收购的方式降低激光雷达研发成本，扩大业务范围，强大自己在无人驾驶领域的地位，而毫米波雷达也在应用中不断升级。

　　高级驾驶辅助系统的日益普及推动了雷达芯片的需求增长，受限于成本、技术、研发周期等因素，不少巨头通过收购方式快速拓宽公司产品线。英飞凌大中华区总裁苏华博士表示，英飞凌通过收购荷兰的激光雷达技术公司Innoluce，可进一步壮大汽车传感器的产品组合。而ADI不久前也收购了Vescent Photonics公司的固态激光波束转向技术，克服目前庞大的机械式设备在可靠性、尺寸和成本等方面的诸多缺陷。

　　而从毫米波雷达的应用来看，目前车前车后应用最为普遍的仍为24GHZ毫米波雷达，为提高测距精度甚至是取代造价高昂的激光雷达，英飞凌、恩智浦、ADI等众多半导体厂商均加大77GHZ毫米波雷达的布局。ADI公司汽车电子事业部大中华区市场总监许智斌告诉笔者，目前ADI 24GHz车载雷达的2发4收方案与竞争对手相比虽然已拥有更好的距离、速度、角度分辨率及更高的测量范围，但根据国内客户的需求以及技术发展的趋势，将来也会加大对77GHz雷达芯片的投资，在生产工艺、功耗、性能及集成度等方面寻求新的突破。

　　车联网与新能源携手并进 汽车安全备受瞩目

　　除了主控芯片和ADAS技术成为汽车关注的重点外，汽车的安全性也日渐受到用户的重视，这其中又包括车联网的安全和电源管理系统的安全。

　　随着智能网联汽车被列入《中国制造2025》发展规划，以及9月份LTE-V的V2V标准正式冻结，车联网技术与自动驾驶技术一起被列为中国未来汽车发展的重要趋势。恩智浦大中华区总裁郑力强调，发展车联网一个至关重要的因素是安全，尤其体现在隐私保护、避免未授权的侵入和提高安全性等方面。为此，恩智浦的“4+1安全框架”，分别从安全接口、安全网关、安全网络、安全处理和安全车禁五个方面提供一系列的保护措施，实现基于安全单元的无线连接、安全应用处理以及安全网络，真正保障万物互联时代的汽车互联安全。

　　而LTE-V为汽车专有协议，V2V标准作为LTE-V的核心其冻结对车联网技术具有重大意义。美国国家公路交通安全管理局(NHTSA)估计，若实现V2V通信，仅左转弯预警和闯红灯预警两个小功能就可以每年最多避免59.2万起交通事故的发生，挽救1083条生命。由此可以预计该协议的冻结无疑给自动驾驶加了一个重量级的安全砝码，同时也将引起除目前百度、英飞凌等之外更多厂商的加入。

　　除车联安全外，2016年特斯拉多次安全事故在暴露出自动驾驶仍处于不成熟阶段的同时，新能源汽车的核心——电源管理系统也被推上风口，而年底董明珠的造车大戏再一次将新能源汽车关键部件——电池带入公众视野。目前市场上的新能源汽车主要有混合动力(电动加油动)、纯电动两大类，苏华指出全球范围内，混合动力汽车和纯电动汽车的需求增长形势十分喜人，中国市场更是如此，中国已是全球最大的电动车市场，因此预计中国在插电式混合动力汽车和纯电动汽车的生产和销售方面也将创造纪录。中国汽车工业协会预计2016年 “新能源汽车”总销量将达到40万辆左右，相比去年增加近20%。为争夺新能源汽车这块新领地，众多厂商纷纷聚焦新能源汽车电池管理系统。

　　为提高混动汽车转换效率，Intersil推出了业内第一款6相双向PWM控制器ISL78226，不仅能执行12V与48V汽车总线间的降压和升压电源转换，转换效率更是高达95%。Intersil公司总裁、首席执行官兼董事Necip Sayiner称，这一创新设计能够加速48V混合动力总成系统的采用，帮助内燃式发动机/电轻混动力系统降低排放和提高燃油经济性。

　　此外，业界对电池电量计算的精度要求不断提高，越来越优异的电池工艺技术出现，电池充放电曲线会更加平坦，所以电池管理芯片需要拥有更高的测量精度。另外，由于锂电池的失效特性，电池管理系统的可靠性和安全性也至关重要，国内厂商开始关注系统级的安全性设计，以及ISO26262标准的引入。许志斌预测，在电池管理芯片领域，主流半导体厂商将会集中从故障报错机制、数据校验机制、以及冗余监控机制等新技术上帮助客户实现更高等级的系统级安全。

　　总的来看，2016年汽车产业链上下游在汽车芯片、ADAS、车联网、电源管理方面均取得了令人瞩目的成绩。展望2017年，由于目前90%的汽车创新来自于电子产品，郑力预计，汽车市场将会呈现出无缝连接的消费电子装置体验、先进驾驶辅助系统(ADAS)、车联网、提升效率(如减轻汽车材料或加大研发新能源车)四个趋势。其中一些新的细分应用如360°立体环视系统、摄像头取代后视镜、信息娱乐系统、车载语音将会颠覆传统交互，促进汽车向智能化及电子化方向发展。此外，2016年的巨头抱团发展步伐将会继续，一系列的并购重组也将给国内半导体厂商带来更多市场发挥空间，据预测未来十年汽车市场的变革将超过过去五十年发展的总和，而来自中国的企业已经开始在这场新的全球变革中扮演着引领者的角色。随着传统车厂、互联网汽车公司、汽车电子供应商、物联网公司甚至相关金融服务机构的共同参与和推动，汽车领域将是未来出现更多颠覆性创新者的市场!

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