電動車熱潮來襲— 車用芯片的未來趨勢

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

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

電動車之核心價值—C.A.S.E

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

Connected：聯(lián)網(wǎng)科技

透過建立車用傳感器、管理系統(tǒng)及云端訊息平臺，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，都可以在第一時間回饋給駕駛人，同時利用數(shù)字化的平臺，將信息匯整，再透過手機APP及網(wǎng)絡，將各個車輛進行整合，使車主能夠及時的獲取車子的相關信息，以提供更為廣泛的個人化服務。

Autonomous：自動駕駛

在不久的將來，或許人只需要往車子里一坐，閉上眼睛，當再次睜開時，就發(fā)現(xiàn)已經(jīng)到了目的地。當然，在無法絕對的保證行車安全之前，這個目標仍有一定的實現(xiàn)難度，但不可否認的是，自動駕駛已經(jīng)是各大車廠在電動車領域極力開發(fā)的方向之一，目前市面上的電動車發(fā)展至自動駕駛等級2（SAE Level 2，部分自動），當有車廠設計的車輛達到等級3時，便是開啟了無人駕駛的大門。

Shared & Services：共享與服務

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

Electric：電力驅(qū)動

燃油車、油電混動車，到現(xiàn)在純電動車的出現(xiàn)，再再說明了人們環(huán)保意識的提升，在各國新能源政策的推動之下，「凈零排放」成為共識，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)電動車的計劃，其余車廠也有相關布局，距離電動車的完全普及已經(jīng)進入倒計時。

時至今日，C.A.S.E已儼然成為全球車廠共同目標，并期望通過上述未來車之核心技術開發(fā)，致力于將駕駛人的乘車體驗最佳化。

車用HPC及ADAS帶動IP發(fā)展

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

另外，先進駕駛輔助系統(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，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，透過傳感器、處理器及致動器的相互運作，可將危險性降到最低。未來汽車市場在發(fā)展車輛「便利性」的同時，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。因此車用IC的開發(fā)要求變得更加嚴謹，具備安全功能的芯片設計在汽車領域備受重視，而通過安全驗證的IP便在車用芯片市場扮演了重要的角色。

M31作為一間專業(yè)的IP開發(fā)公司，提供經(jīng)硅驗證的IP，并得以運用在各應用層面的IC設計。而在車用芯片領域，ISO 26262被國際車界譽為當今「最先進的汽車安全標準」，并且成為全球汽車制造商及汽車產(chǎn)業(yè)供應鏈的遵循規(guī)范。隨著汽車電子系統(tǒng)日趨復雜，對系統(tǒng)功能安全要求更加嚴謹，ISO 26262安全認證已成為所有汽車SoC和IP設計的關鍵要求，M31開發(fā)流程與主要車用IP均通過ISO 26262車用安全認證，提供符合嚴苛的車用等級需求IP，包含了基礎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設計業(yè)者在ADAS、車用娛樂系統(tǒng)等多元車用應用的SoC設計需求。

不僅如此，在車用IP設計上，在整體電路架構加入安全機制，針對失效模式進行仿真分析及預防措施，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力；更逐步通過汽車電子協(xié)會(Automotive Electronics Council, AEC)所制定之嚴格的AEC-Q100驗證標準，即「可靠度」測試，包括早夭失效率ELFR，高溫工作壽命HTOL，靜電防護ESD，閂鎖效應Latch-Up等測試項目，為車輛安全提供了完整的保障。

M31專業(yè)IP團隊

M31的IP研發(fā)團隊擁有超過10年經(jīng)驗，致力于高速接口IP設計如 USB、MIPI、PCIe、SATA、SerDes等，以及基礎IP如標準單元庫 (standard cell library)設計、內(nèi)存設計、和靜電防護/通用與特用IO(ESD IO / GPIO & ONFIIO & MMC IO library)等兩大領域的技術開發(fā)，并持續(xù)擴充新的IP產(chǎn)品線，以因應市場上多元的IC設計需求。除此之外，M31也提供IP的整合性服務，從設計、量測到兼容性測試，均具備專業(yè)的技術團隊支持，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車用大廠采用，未來也將持續(xù)針對市場需求，持續(xù)擴展各區(qū)域的合作版圖。