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【開發車用嵌入式系統,要有多面向思考】
有別於消費電子,車廠會追溯供應商過去的歷史記錄,包括產品穩定度及後續整個生命週期的支援;有鑑於開發者在元件的選用和配置須耗費相當多的心力——以毫米波為例,處理器固然重要,但電路板、類比元件和天線的設計更是大工程;因此,有半導體大廠從「系統級方案」角度出發、提供參考設計,減少產品開發時間及驗證的麻煩。
自從五年前電動車大力發展以來,已在汽車界引發革命,就連傳統龍頭車廠也開始投入。未來科技創新要務在於「異質+虛實整合」,在電子商務推波助瀾下,更有利於資源共享,讓過去各自獨立的碎片化訊息串接;具備連網功能的車輛,也不再是封閉的交通載具,而是人、車和環境的友善連結媒介,更易於取得即時資訊。有系統商預言,與人工智慧 (AI) 的結合將於 3 ~ 5 年內看到變化。
已有擅長 AI 視覺演算法的廠商與大巴業者洽談合作,期借助偵測打呵欠等極細微的呼吸變化大幅增加駕駛安全性,因為,「等到真的打瞌睡就太遲了」!此外,在嵌入式系統平台上執行深度學習 (Deep Learning),可將數位訊號處理器 (DSP) 作為加速器,只需不到 2.5W 的功耗便足以供 Level 3 使用,而類似表現的繪圖晶片功耗約在 200W 以上,相差 80 倍之多!
延伸閱讀:
《汽車生態系丕變 TI 為資通訊業者搭橋鋪路》
http://compotechasia.com/a/____//2018/0510/38774.html
(點擊內文標題即可閱讀全文)
更多車用參考設計:http://compotechasia.com/microsite/TI/index.php?id=2&tid=179。
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【汽車世代更迭步調加快,產品設計心隨境轉】
為什麼越來越多的電子業者將目光移向汽車領域?半導體廠商透露,全球車用電子規模與筆記型電腦相去不遠,但當中「內容」一直在增加、且速度非常快。為在 2025 年達到 Level 4 的自動駕駛安全水準,「符合自駕等級」、整合雷達等新科技的先進駕駛輔助系統 (ADAS),便成為首要創新方向;重點在於影像的呈現,對攝影機與雷達的關注度日益升高。
基於安全考量,需要多組攝影機或雷達,進而衍生許多連接需求;例如,環景功能需要四個攝影鏡頭,攝影中樞須提供四組視訊平行輸入或利用同軸線做影像傳輸 (Power Over Coaxial, POC);這種情境下,TFT-LCD 車用的主機板可能和螢幕分地而處,FPD-Link III串列器—解串列 (SerDes) 可提高影音品質;至於高速通訊,車用乙太網 (Automotive Ethernet) 可能是百家爭鳴之後的最終解。
另一個市況轉變是:今後汽車設計理念,將與年輕世代的價值觀息息相關。以往消費者買一台車,產品生命週期動輒以十年為單位計算,但當下的價值觀是三、五年就想換購搭載新式影音設備的新車,導致汽車設計概念也將從放眼十年,蛻變成兩、三年就更換一個世代,加快內容更新速度;而附有「參考設計」的電路板層級器件,能方便開發者更迅速推出模組產品。
當時間成為市場和產品開發的重要變數,此類「系統級」的解決方案,對及時上市與確保可靠度助益良多;開發商不必到處尋找適用的產品,一旦遇到問題也能獲得技術支援。由於機械器件使用時間一長會產生機械疲勞,故機電整合有其迫切性;台灣擅長資通訊且擁有良好的工業客戶基礎,全球前十五大電源廠有七家是台商,在車用電子有很好的機會。「產品溫度耐受性」的勝出是關鍵所在,將直接關係到品質評估 (QE)——車輛容易身處高溫環境,又可能面臨酷寒天候。
汽車是區域性、信任感很強的產業,產品要受到認可,往往須耗上數年時間,而產業聯盟的分享資源可發揮正向綜效;「次世代駕駛資訊平台研發聯盟」未來會進一步結合自動停車、自動緊急煞車等低速主動控制,另車道跟隨、自動定速巡航 (ACC) 應用亦在列,最終目標是做到自動駕駛」。此外,有鑑於 Mobileye 等先行者已將某項功能做到極致,迫使其他新進者嘗試以多個感測器來尋求市場突破口,因而催生感測融合 (Sensors Fusion) 需求;另機車「從陽春到時尚」的電動化,對台灣是很好的契機,因為它是一種價值態度的反射,是另一個故事。
延伸閱讀:
《著眼於「系統級」的高品質與可靠度,TI 帶頭整合資源》
http://compotechasia.com/a/____/2017/0516/35380.html
(點擊內文標題即可閱讀全文)
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【機電整合,酝釀下一波隱形冠軍】
N 倍速時代與全球連動使然,讓產業環境更顯瞬息萬變。除了產業本身的變遷,大型運動賽事、配套策略和總體經濟活動等因素,都可能成為關鍵變數。值得留意的是,系統設計隨著時間過去,結構上亦發生變化;例如,類比與數位的整合、動力供應由分散走向單一……,導致工程測試趨於複雜且冗長。以工業控制應用常見的「可編程邏輯控制器」(PLC) 為例,從開發到認證須耗時 3~5 年。有鑑於此,位於上游的半導體廠商,開始以「完整設計」為賣點。
藉由專業的建議設計方案,為開發者提供線路圖和測試報告、協助縮短設計週期,加速市場應變能力。如此,又衍生出另一個問題:是否有侷限設計彈性的疑慮?事實上,像工控這類產品,對訊號穩定性和可靠度的要求甚於一切。獲得完整測試數據、原理圖或區塊圖,有助說明電路的功能和性能材料清單 (BOM) 和設計文件;若再輔以模型、軟體、代碼示例、設計指南、評估模組,既確保元件功能與相容性無虞,又可在驅動系統和軟體上尋求差異化,兩者並不衝突。
體現在台灣本土產業,許多原本就是全球 Tier2、Tier3 汽車供應鏈的得力夥伴、在封閉的汽車零組件市場佔有一席之地的機械/機構廠,亦緊跟國際汽車大廠的電動化和智慧聯網腳步、大量配置電子元件。對於機電整合工程,又是一大學問;上述廠商或透過自行增聘電子專業人才、或尋求車測中心/工研院等第三方機構委外開發及技轉,「完整設計」能為這些憑藉實力深受信賴、行事低調的「隱形冠軍」相助一臂之力。
車用電子數量規模雖無法與消費類相比,但由於門檻高、產品生命週期長,且中、小型關鍵零組件廠商能量充沛,獲利能力不容小覷。此外,為符合世界一級車廠或原裝製造商要求,台灣的車用電子多主動向安規看齊,也是提升獲利的原因。
延伸閱讀:
《TI:機電整合潛力大 TI Designs 領軍擘劃藍圖》
http://compotechasia.com/a/____/2017/0117/34512.html
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