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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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【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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【PCIe 接軌高速乙太網】
PCI Express (PCIe) 不僅是工用嵌入式系統常見的通訊匯流排,也是汽車影音主機、電子控制單元 (ECU)、先進駕駛輔助系統 (ADAS)、導航及車載資訊娛樂系統 (Infotainment) 寵兒,加速晶片互連、為銜接高速乙太網 (Ethernet) 開路。集成乙太網物理層 (PHY)、PCIe PHY、PCIe 端點控制器、乙太網媒體存取控制 (MAC)、一次性編程 (OTP)、JTAG TAP 和 EEPROM 控制器的整合橋接器件,可支援 10BASE-T / 100BASE-TX / 1000BASE-T 乙太網,且具有自動協定與極性校正功能。
延伸閱讀:
《PCIe Ethernet》
https://www.microchip.com/wwwproducts/en/LAN7430…
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