隨著Google和Tesla這些非傳統(tǒng)車廠推出自動駕駛車輛后，老牌業(yè)者如Toyota、BMW和GM也相繼宣布將在2020至2025年間推出自動駕駛車輛上市，而實現(xiàn)更先進和更全面的自動駕駛的前提， 無非就是持續(xù)將更高深的人工智能(AI)注入車輛中。

對于自動駕駛車輛而言，人工智能的價值在于兩個層次，其一，是管理替代人類預(yù)測、判斷、操作等的功能;其二，則是支持人類思考與行為的人機接口(HMI)功能。

亞德諾(ADI)亞太區(qū)汽車事業(yè)部門策略營銷與業(yè)務(wù)發(fā)展總監(jiān)永井詢也(Junya Nagai)說明，針對第一個層次的功能，重點是在實現(xiàn)第5級自動駕駛，也就是完全自動駕駛;而AI透過與人互動的訊息， 例如自然語言來執(zhí)行機械操作以駕駛汽車，或是提供如同HMI的功能，也是研發(fā)的重點。

車廠攜手半導體業(yè)者 推升自動駕駛等級

根據(jù)美國國家公路交通安全管理局(NHTSA)所制訂的自動駕駛分級法規(guī)(2016年版本)，第5級(L5)的定義為駕駛?cè)瞬槐卦谲噧?nèi)，任何時刻都不會控制到車輛。 此類車輛能自行啟動駕駛裝置，全程也不需開在設(shè)計好的路況中，可以執(zhí)行所有與安全有關(guān)的重要功能，包括沒有人在車上時的情形，完全不需受駕駛者意志所控，可以自行決策，也就是車輛已無需方向盤。

以目前的進展來看，第5級自動駕駛應(yīng)該還有蠻長的路要走，然而，BMW現(xiàn)在卻宣稱將在2021年發(fā)表首款達到第5級的全自動駕駛技術(shù)車。 BMW的信心來源之一，或許是2016年與英特爾(Intel)及Mobileye建立合作關(guān)系。

根據(jù)英特爾2017年初所發(fā)出的聲明指出，由英特爾、BMW集團、Mobileye攜手打造，總數(shù)約40輛的BMW自駕車隊，即將在2017下半年上路測試，展現(xiàn)三方邁向完全自動駕駛的成績。 三家公司在美國國際消費電子展(Consumer Electronics Show, CES)聯(lián)合記者會上宣布這項訊息，并進一步說明BMW 7系列車款將采用英特爾與Mobileye的先進技術(shù)，于美國與歐洲展開全球道路測試。

汽車之眼+大數(shù)據(jù)運算 搶進高潛力市場

英特爾在自動駕駛領(lǐng)域大步邁進，Mobileye的收購為重要關(guān)鍵之一。 如此一來，英特爾挾原有的大數(shù)據(jù)運算優(yōu)勢，加上Mobileye首屈一指的視覺芯片技術(shù)，可望建構(gòu)完整的自動駕駛平臺。 英特爾日前已完成Mobileye的收購交易，Mobileye將與英特爾的自動駕駛事業(yè)部(ADG)合并。 英特爾是在2017年3月宣布將以每股63.54美元的現(xiàn)金收購Mobileye全部已發(fā)行流通股，交易規(guī)模高達153億美元。

Mobileye這家公司為何如此重要，值得英特爾以如此龐大金額收購? 英特爾公司表示，2030年自動駕駛市場將增長到700億美元，而這對英特爾而言，比起PC和數(shù)據(jù)中心，自動駕駛顯然是更大的機會。 收購Mobileye將能讓英特爾掌握汽車之眼。

Mobileye在視覺芯片領(lǐng)域占有領(lǐng)導地位，英特爾指出，至今全球已有超過2,000萬輛汽車安裝有Mobileye產(chǎn)品，Mobileye的技術(shù)已獲21家OEM廠商采用。

英特爾相當看好自動駕駛的市場潛力，該公司預(yù)期車輛的自動化水平將會持續(xù)快速成長。 根據(jù)產(chǎn)業(yè)分析報告，第三級(L3)高度自主的自動駕駛將在2017年現(xiàn)身;至2025年，L3車輛的市場滲透率預(yù)估將穩(wěn)步成長至10%~20%，隨后在2025~2030年間迅速普及，而第四級(L4) 車輛預(yù)計將在2021年開始在市場上出現(xiàn)。

英特爾并購Mobileye，主要就是要借重Mobileye在先進駕駛輔助系統(tǒng)(ADAS)產(chǎn)品上所累積的圖像辨識與運算、機器視覺、深度學習、數(shù)據(jù)分析與高精度圖資等技術(shù)，結(jié)合英特爾的高性能運算和鏈接功能， 可進一步實現(xiàn)更完善的自動駕駛平臺Intel GO(圖1)。

圖1 英特爾的自動駕駛平臺Intel GO

Intel GO平臺提供的彈性架構(gòu)包含中央處理器(CPU)與現(xiàn)場可程序邏輯門陣列(FPGA)，以及深度學習所需的硬件加速技術(shù)。 且為了支持車聯(lián)網(wǎng)(Vehicle-to-everything, V2X)通訊，Intel并于今年年初推出Intel GO汽車5G平臺，提供更快速、以毫秒計的數(shù)據(jù)傳輸速率和響應(yīng)時間。

建構(gòu)車聯(lián)網(wǎng) V2V/V2X技術(shù)扮要角

為實現(xiàn)自動駕駛，車輛與車輛間(V2V)或是車輛與外界(V2X)的車聯(lián)網(wǎng)技術(shù)愈顯重要。 永井指出，V2V/V2X主要訴求建立有效率的傳輸系統(tǒng)以及汽車事故的預(yù)防。 從長遠角度來看，此方面技術(shù)被定位成引領(lǐng)自動駕駛的重要技術(shù)，而且受到高度的注目，但其中也有不少挑戰(zhàn)。

永井進一步說明，由于V2X的通訊頻率波段、通訊標準、以及安全規(guī)格等在中國、日本、歐洲、和美國都有所不同，因此在硬件設(shè)計上的負擔與針對每個區(qū)域的軟件優(yōu)化是V2X系統(tǒng)開發(fā)上的一大議題。 另一項挑戰(zhàn)是因為通訊平臺世代與汽車間的產(chǎn)品使用壽命的不匹配所導致。 同樣也很重要的是，近來通訊安全性也成為了汽車通訊需要解決的另一項優(yōu)先課題。

針對這些挑戰(zhàn)，ADI的完整通訊產(chǎn)品線可以解決不少問題。 其中，ADI的RF高靈敏收發(fā)器技術(shù)已經(jīng)被使用于點對點通訊系統(tǒng)、Femtocell/Picocell/Microcell蜂巢基地臺、以及通用型無線電系統(tǒng)中。

永井強調(diào)，這些技術(shù)讓車聯(lián)網(wǎng)業(yè)者僅需升級軟件就能夠統(tǒng)一不同區(qū)域與各種通訊世代的RF硬件平臺。 再者，ADI已自Sypris Electronics LLC取得全球信息網(wǎng)安全解決方案(CSS)，進一步強化ADI針對V2X市場提供高性能鏈接解決方案的能力。 值得一提的是，ADI所推出的Drive 360平臺(圖2)，結(jié)合了ADI最先進的傳感器、智能連接和安全通信解決方案等，進一步推動自動駕駛車商業(yè)化目標的實現(xiàn)。

圖2 ADI的Drive 360平臺推進自動駕駛商業(yè)化目標。

針對人工智能的導入，ADI則是透過該公司固有的信號調(diào)節(jié)技術(shù)、機器學習、深度學習算法則等的結(jié)合，將焦點放在用以使系統(tǒng)優(yōu)化的智能型傳感器，實現(xiàn)數(shù)據(jù)傳送的減量，縮短延遲，以及減輕中央計算機的處理負載等。 再者，汽車人機接口也是ADI的開發(fā)重點，透過優(yōu)化的人機接口設(shè)計來降低自動駕駛汽車的出事率。 根據(jù)調(diào)研機構(gòu)TechNavio報告，2016年至2020年間，全球汽車用人機接口市場將出現(xiàn)7.59%的年復合成長率(CAGR)。

德州儀器(TI)半導體營銷與應(yīng)用嵌入式系統(tǒng)總監(jiān)詹勛琪強調(diào)，不同于其他業(yè)者的平臺采取「中央集權(quán)」的處理方式，TI更傾向于善用邊緣運算(Edge Computing)，以減少功耗并避免過熱問題產(chǎn)生。

再者，TI將進一步在TDAx平臺上整合深度學習功能，基本上是由嵌入式視覺引擎核心負責運行復雜的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)算法，而DSP核心則擔起運行傳統(tǒng)機器視覺算法的重任，以因應(yīng)自動駕駛的需求進展。

看好ASIC開發(fā)需求 IP業(yè)者布局不落人后

除了芯片業(yè)者紛紛針對自駕車、ADAS展開布局外，車廠跟一級供貨商(Tier 1)會不會模仿手機業(yè)者，自行動手開發(fā)芯片，也是個值得關(guān)注的話題。 事實上，從益華計算機(Cadence)的角度來看，這個趨勢正在醞釀當中。 換言之，未來汽車芯片供貨商最大的競爭對手，很可能會是自己的客戶。

益華計算機亞太區(qū)總裁石豐瑜表示，從該公司近年來的客戶族群演變趨勢來看，由于半導體產(chǎn)業(yè)集中度越來越高，因此半導體領(lǐng)域的客戶家數(shù)，基本上是持平甚至下滑的。 但另一方面，越來越多終端產(chǎn)品制造商、品牌業(yè)者為了創(chuàng)造產(chǎn)品差異化，紛紛開始自行設(shè)計核心芯片，而且不獨手機業(yè)者如此，很多其他領(lǐng)域的OEM也開始自己設(shè)計ASIC。 這些新客戶，是支撐益華過去幾年營運很重要的生力軍。

那么，類似的情況有沒有機會在汽車電子領(lǐng)域搬演? 負責汽車垂直市場發(fā)展的益華計算機新興技術(shù)副總裁Raja Tabet(圖3)給出了肯定的答案。

圖3 益華計算機新興技術(shù)副總裁Raja Tabet認為，汽車Tier 1自行設(shè)計芯片的情況，可能會逐漸普及。

Tabet表示，目前該公司已經(jīng)開始與某家Tier 1業(yè)者合作，由益華計算機提供完整、經(jīng)過TUV Sud審核的電子設(shè)計自動化工具(EDA Tool)、通過ISO 26262等安全標準驗證的汽車級硅智財(IP)， 再搭配益華工程團隊提供的設(shè)計顧問服務(wù)，開始嘗試自己設(shè)計芯片。 這種業(yè)務(wù)模式對益華來說，也是新的嘗試，但可以肯定的是，設(shè)備制造商對于擁有自己的芯片，是很有興趣的。

不過，芯片設(shè)計終究是另一門專業(yè)，Tier 1或汽車OEM要自己開發(fā)芯片，有一定的技術(shù)門坎要跨越，而這也是益華會為客戶提供IC設(shè)計顧問服務(wù)的原因。 益華的顧問服務(wù)跟一般認知的IC設(shè)計服務(wù)公司，如創(chuàng)意、智原提供的服務(wù)不同。 益華的顧問服務(wù)重點在教導客戶的團隊如何設(shè)計IC，而不是幫客戶做到設(shè)計定案(Tape-out)。

Tabet特別說明，益華計算機的核心業(yè)務(wù)是提供EDA工具跟硅智財，傳統(tǒng)的IC設(shè)計服務(wù)不是該公司有興趣投入的領(lǐng)域。 為Tier 1客戶提供顧問服務(wù)，純粹是著眼于培養(yǎng)客戶能力，進而拓展EDA跟IP營收的策略。

事實上，對汽車半導體業(yè)者來說，汽車Tier 1自行開發(fā)芯片，是一個必須密切觀察的趨勢。 身為世界前三大汽車Tier 1零組件大廠的德國博世集團，才剛在2017年6月中宣布要在德勒斯登投資10億歐元，建造一座12吋晶圓廠。 雖然該12吋晶圓廠的產(chǎn)能未必全都會用來生產(chǎn)汽車芯片，但以博世在汽車零組件領(lǐng)域的份量，該投資案后續(xù)將會如何發(fā)展，仍值得觀察。

全自動駕駛?cè)杂蟹ㄒ?guī)障礙待突破

自動駕駛能夠減少事故、提升行動力、使交通更加順暢等，自動駕駛的進展無疑將使得人類生活更加便利。 然而，通往全自動駕駛的道路上仍是困難重重。 挑戰(zhàn)之一，在于即使自動駕駛科技的進展可以提升安全性，然而，就如永井所言，無論意外發(fā)生率可以達到多低，事故永遠無法降到零，因此就必須要制定一套法律制度，明定針對各種導致事故的情況應(yīng)采取何種類型的行動，以及在事故發(fā)生后， 道德及法律責任該如何厘清等。 這是科技之外需解決的問題，唯有透過全面完善環(huán)境的建立，全自動駕駛才有被廣泛接受的一天。