瞄准ADAS无限商机 全球车用芯片商先声夺人

【导读】专用影像处理器与DSP在ADAS市场的卡位战开打。ADAS可望从顶级车应用扩及至中端车种，瞄准ADAS带来的商机，全球车用芯片商已针对新一代DSP或专业影像处理器展开强力布局，以期在这场卡位战中先声夺人。

摘要：  专用影像处理器与DSP在ADAS市场的卡位战开打。ADAS可望从顶级车应用扩及至中端车种，瞄准ADAS带来的商机，全球车用芯片商已针对新一代DSP或专业影像处理器展开强力布局，以期在这场卡位战中先声夺人。

关键字：  DSP，  ADAS，  商机，  车用芯片，  布局

专用影像处理器与DSP在ADAS市场的卡位战开打。ADAS可望从顶级车应用扩及至中端车种，瞄准ADAS带来的商机，全球车用芯片商已针对新一代DSP或专业影像处理器展开强力布局，以期在这场卡位战中先声夺人。

先进驾驶辅助系统(ADAS)不再是顶级车驾驶的独享权利。在美国、欧洲法规推助下，废气排放量2，000-3，000cc的中端车种，可望于2014年开始配备ADAS，让ADAS应用规模进一步扩大。

瞄准正在起飞的ADAS商机，瑞萨电子(Renesas Electronics)、意法半导体(ST)、飞思卡尔(Freescale)、英飞凌(Infineon)、亚德诺(ADI)和德州仪器(TI)等半导体业者，以及国内芯片商如伟诠、义晶等，皆积极开发符合中端车种需求的专用影像处理器或数字信号处理器(DSP)(如表1)，因此让ADAS战场瞬间弥漫硝烟，可预见的是，一场中、高端汽车ADAS影像处理器卡位战即将开打。

图1 资策会产业情报研究所资讯电子产业研究中心资深产业分析师顾馨文

资策会产业情报研究所资讯电子产业研究中心资深产业分析师顾馨文提及，国内外芯片业者正强力抢布汽车ADAS影像处理器市场。

资策会产业情报研究所(MIC)资讯电子产业研究中心资深产业分析师顾馨文(图1)表示，汽车安全的重要性与日俱增，除欧洲车规将于2013年规定巴士必须装设车道偏移系统外，各国政府亦正评估强制性规定导入ADAS，如美国和欧洲政府研拟于2014年在车规中纳入倒车雷达系统和车道偏移系统。两区车规一旦执行，将推助ADAS成为汽车标配，为汽车影像处理器业者带来庞大商机。

ADAS影像处理器需求起，国内外芯片厂商强力布局

事实上，ADAS分为两个面向，其一为视觉辅助系统，包含倒车显影功能等;其次为驾驶警示/辅助系统，涵盖车道偏移系统等。两大面向最大的相异点，在于视觉辅助系统影像处理器仅须具备影像校正和显示功能，而驾驶警示/辅助系统则要能进行影像辨识，技术难度更高一等。

顾馨文认为，在各国车规推助下，未来消费者对内装ADAS配备的意识将逐渐抬头，可望促使影像处理器供应商在ADAS的布局，从视觉辅助系统扩大至驾驶警示/辅助系统，并让目前以高阶车种、特殊车款导入为主的ADAS，慢慢渗透至中阶车款，进而逐步扩大ADAS市场规模。

顾馨文预估，2015年ADAS视觉辅助系统在全球车市的渗透率，将从2012年的9%攀升至21.2%，而全球驾驶警示/辅助系统的渗透率则将从2012年的5.3%大幅增至2020年的31.8%，市场前景可期，可望嘉惠影像感测器、影像处理与辨识技术，以及雷达收发器等半导体或技术供应商。

据了解，国外车电大厂如Mobileye、瑞萨电子、飞思卡尔等，在ADAS专用影像处理器的技术布局，皆已包含影像校正、辨识和显示功能，不仅可撷取镜头影像并显示于车机萤幕上，且能自动计算车辆与前车的距离，若距离太近将对驾驶发出警告或自动减速;显见国际大厂极力推升技术层次，抢攻ADAS商机。

另一方面，国内厂商伟诠、义晶亦瞄准ADAS市场商机，开发专用影像处理器，积极从影像处理器的后装??市场(After Market)转型至前装市场，以获取国际车厂和一级(Tier 1)ADAS系统厂商的青睐。顾馨文提及，台湾车电厂长期在专用影像处理器耕耘已逐渐展现成果，预估2013年即可看到第一波产品问世。

值得注意的是，由于中国大陆车厂分为本土车厂，以及本土与外商合资车厂，如美国通用汽车(GM)与上汽集团合组的上汽通用汽车等，因此现今本土车厂正面临合资车厂竞争的强大威胁，因此亟欲发展更加独特的汽车功能，以与合资车厂产品区隔，此将是台湾专用影像处理器供应商发挥的大好机会。

顾馨文分析，台湾影像处理器厂商与国外业者相较，具有服务周到、产品价格便宜等优势，惟在影像辨识技术的研发进度较慢，若能投入更多技术开发资源，或是借助与工研院和车辆研究测试中心的研发能量，将技术提升至与国外大厂相近的水准，便有机会以更高的产品性价比，打入中国大陆车厂的供应链。

[#page#]

抢占DSP地盘，ADAS专用影像处理器来势汹汹

就ADAS系统设计层面来看，目前ADAS系统整合厂及车厂多半采用DSP来进行开发，在瑞萨电子、Mobileye和飞思卡尔等厂商争相竞逐下，高度软硬体整合的ADAS专用影像处理器已快速在车用电子市场崭露头角，并以较DSP更快的处理速度和更高效能，获得车厂和一级ADAS系统整合厂的青睐，可望逐渐取代DSP在ADAS的地位。

图2 瑞萨电子营业行销事业部第一营业行销部副理何吉哲

瑞萨电子营业行销事业部第一营业行销部副理何吉哲认为，挟高处理效能优势，ADAS专用影像处理器已逐渐抢占DSP地盘。

瑞萨电子营业行销事业部第一营业行销部副理何吉哲(图2)表示，ADAS的环景影像监测功能对高效能处理器的需求日益攀升，采用专用影像处理器约可较DSP的处理速度快50%以上，使驾驶对行车时四周的行人、来车的掌握度更高，进而降低事故发生机率。[!--empirenews.page--]

由于过去ADAS的市场规模仍小，各品牌车款内建的ADAS功能亦多有分歧，系统厂商为保持设计上的弹性，多半采用DSP来开发产品;然而，由于行车安全日益受到重视，而原有DSP处理速度已难支援车速过快时的ADAS影像辨识功能，因此车厂导入高效能专用影像处理器已渐成趋势。

何吉哲分析，ADAS专用影像处理器和DSP最大的不同点，在于前者为软、硬整合解决方案，而DSP本身为通用型IC，必须再与相关影像处理演算法进行整合才可运行，然软体的功能易有局限，加上硬体的处理速度较软体速度快得多，因此专用影像处理器在处理效能和运作的稳定性较DSP更胜一筹。

另一方面，ADAS专用影像处理器的影像校正与辨识系为分工形式，由鱼眼镜头取得的影像讯号先经过校正后，再由后端硬体进行辨识，最后再显示于车机萤幕。经过分工处理，可进一步提升影像处理效能，尤其当汽车车速达一百公里以上时，每秒讯框(Frame)数目可能多达四、五十个，仅以一颗处理器完成所有工作的DSP ，若来不及进行影像处理，恐让行车安全大打折扣。

何吉哲指出，现阶段ADAS专用影像处理器，除在高阶车款获广泛采用外，特殊车款如巴士和货柜联结车，由于仅一位驾驶，加上车身过长导致驾驶从后视镜观察来车的死角多，因此开始使用专用影像处理器，未来中阶车款在行车安全考量下亦将逐渐导入。

事实上，针对ADAS专业影像处理器，瑞萨已推出一款同时具备影像校正、辨识和显示功能的系统单晶片(SoC)，可支援以摄影机为基础的周边环境监视系统，并能显示车道、号志与标示、行人、汽车等资讯，目前已打入亚洲、日本等高阶车款。

猛攻高阶车ADAS Mobileye/ST强打影像处理器

除瑞萨紧盯ADAS专用影像处理器市场，大力进行撒网布局外，意法半导体也看好ADAS商机，携手Mobileye打造汽车专用影像处理器。

意法半导体汽车产品事业体微处理器暨射频产品事业群台湾区产品行销经理邓殷敦表示，意法半导体携手Mobileye推出功能强大ADAS专用影像处理器。

图3 意法半导体汽车产品事业体微处理器暨射频产品事业群台湾区产品行销经理邓殷敦

意法半导体汽车产品事业体微处理器暨射频产品事业群台湾区产品行销经理邓殷敦(图3)表示，汽车安全的重要性备受重视，使得ADAS专用影像处理器的角色日益彰显，Mobileye透过采用意法半导体的车用IC，可强化专用影像处理器的效能，以进一步站稳在车用市场地位。

据了解，Mobileye以专利EyeQ技术，并采用意法半导体的车用IC，推出效能强大的专用影像处理器，现已获宝马(BMW)、通用汽车、福特(Ford)和富豪(Volvo)、克莱斯勒(Chrysler)、雷诺(Renault)、奥迪(Audi)和雪铁龙(Citroen)等高阶车款导入，可望扩大双方在车用市场的市占。

与此同时，Mobileye与意法半导体合作的专用影像处理器能支援夜视辅助、行人侦测和车道偏离辅助预警系统(LDW)功能，可帮助驾驶在恶劣天候环境下，清楚辨识前方路况，进一步把关行车安全。

[#page#]

另一方面，两家公司合作的专用影像处理器，不仅能透过影像辅助驾驶行车，亦能支援中长距离的雷达功能，可计算车子与前方车辆的距离，并依据车速去计算危险性高低，若是车速过快，或是与前车的距离过近，汽车系统会发动汽车做出自动减速动作，进而有机会降低车祸的发生率。

邓殷敦指出，目前意法半导体与Mobileye的合作??模式，为前者提供整合周边功能的SoC予后者，Mobileye以专利的影像处理演算法进行整合，再直接出货给汽车制造厂。至今该产品在全球的累计出货量已超过一百万颗，主要打入欧洲、美国和日本高级车款。

事实上，自2005年意法半导体与Mobileye合作开发专用影像处理器至今，已研发出两代产品。邓殷敦透露，第三代的产品已在研发阶段，预计于2014年初正式面市;新一代产品除强化既有功能外，意法半导体将进一步升级影像处理的速度，且Mobileye将对产品进行降价，以扩大市场占有率。

挟高整合度飞思卡尔ADAS方案进军中国

相较于瑞萨电子、Mobileye/意法半导体的专用影像处理器主攻欧洲、美国和日本市场，飞思卡尔看好中国大陆汽车市场商机，于2012年第三季推出第一代ADAS专用影像处理器，挟业界整合功能最完整的优势，挥军中国大陆ADAS市场;此外，该公司产品现亦已获得BMW车款导入。

飞思卡尔中国区汽车电子工程经理康晓敦表示，针对ADAS前端影像处理部分，现今业界多采用DSP进行处理，然而，由于高阶车款正推行360度车身环景系统，处理器至少须支援四个以上的摄影镜头，因而推升更高效能的专用影像处理器的市场需求，以更符合车厂设计所需。

另一方面，除前端影像数据处理的部分，ADAS还必须透过车用网路如乙太网路(Ethernet)，将影像数据传给主控端的处理器进行处理后，再传至车机萤幕显示给驾驶;因此，ADAS影像处理器必须具备影像辨识、显示及控制功能。

康晓敦指出，随着半导体技术的提升，微控制器(MCU)已整合DSP运算功能，不过DSP仅具影像处理能力，无法涵盖控制、传输等方面的能力，因此MCU须再整合其他IC，促使ADAS专用影像处理器兼备MCU与DSP双功能。

也因此，瞄准ADAS专用影像处理器商机，飞思卡尔以更高整合的单晶片迈出在市场第一步。康晓敦强调，相较竞争对手所推出的ADAS产品，飞思卡尔的专用影像处理器内建一颗功能强大的32位元MCU，该MCU结合影像处理IC、马达控制器、Sigma Sensor、乙太网路晶片等，现为业界整合度最高的ADAS影像处理器，可为ADAS系统整合厂商节省15%成本，以及15%印刷电路板(PCB)空间，并由于单晶片的故障率较多晶片为低，亦有助于提升汽车系统的可靠度和安全性。

康晓敦透露，中国大陆汽车市场对多元车内功能的需求逐渐攀升，因此飞思卡尔的ADAS专用处理器，亦将中国大陆车厂列为重点市场;该公司未来预计推出更多整合功能的MCU，期以效能更强大的产品抢占中国大陆市占。[!--empirenews.page--]

不让ADAS专用影像处理器专美于前，亚德诺与英飞凌积极强化ADAS应用的DSP功能，期以接近特定应用积体电路(ASIC)、高度整合型的产品，与其他ADAS专用影像处理器互别苗头。

高性价比DSP推助ADAS跨入中阶车市场

亚德诺资深应用工程师郭兆桁分析，具备ADAS功能的中阶车款，可望于2年后抢市。

值得注意的是，亚德诺中阶车ADAS的DSP产品，目前已获一级ADAS系统整合厂商导入设计。亚德诺资深应用工程师郭兆桁(图4)表示，就现阶段客户的研发进度推估，具ADAS功能的中阶车款2年后即可问世。

图4 亚德诺资深应用工程师郭兆桁

郭兆桁分析，欧洲车辆评鉴安全标准将纳入ADAS为标准配备，任何车款若想要获得最高安全等级认证便须装设ADAS，因而推助车厂从顶级车款向中阶车种转移，预计最快2014年欧洲车厂即可量产导入ADAS的中阶车款。

另一方面，郭兆桁指出，以往可用于ADAS的DSP价格较高，大多仅在少数顶级车种如BMW、宾士和奥迪使用，所以出货量不高;亚德诺新推出的DSP锁定中阶车款出击，藉由从上一代的130奈米(nm)制程进步到65奈米，使得该DSP功能更强但价格更低，可望进一步扩大出货量。

[#page#]

不过，ADAS影像处理的部分，若仅以软体执行将需较大的运算量，可能导致功耗激增;对此，郭兆桁指出，亚德诺DSP的最大特色，在于整合子系统(Sub-System) --管线视觉处理器(Pipelined Vision Processor， PVP)，该采用PVP硬体的高性能视讯分析加速器，结合影像辨识演算法与其他硬体功能，可达到每秒25GHz运算能力，能大幅提升执行效能。

不仅如此，软硬体整合的DSP解决方案，亦保有软硬体的升级空间，能因车厂的需求扩充新的元件和功能，可符合车厂对电子元件要求的5至10年生命周期，在汽车系统的设计上更有弹性。

郭兆桁强调，亚德诺ADAS DSP因制程改进和PVP技术所带来的低功耗效益，即使在85℃的环境下，功耗还是能维持在1瓦(W)以内，因而可同时整合五种影像辨识的演算法，包括车道偏移、前车测距、行人侦测、交通号志辨识和远近光侦测等，可望获ADAS零组件供应商、系统整合厂与车厂的青睐。

事实上，亚德诺这颗以Blackfin处理器核心为基础的DSP，亦为一颗通用型IC，除可应用于汽车ADAS外，也可用于工业或车牌、指纹、人脸辨识等嵌入式视觉系统导入;郭兆桁透露，目前该颗DSP已与汽车系统厂进入导入设计阶段，预计2年后欧洲、中国大陆中阶车款即可面市。

抢攻ADAS市场英飞凌DSP支援雷达功能

另一方面，英飞凌在ADAS DSP的研发实力亦不可小觑，该公司计画于2013年量产新款支援雷达功能的DSP，期以更低的整体物料清单(BOM)成本及更高的处理效能，抢攻车用市场商机。

图5 英飞凌汽车半导体亚太区经理陈福顺

英飞凌汽车半导体亚太区经理陈福顺指出，瞄准ADAS的市场商机，英飞凌将于2013年推出更高整合度及可支援雷达功能的DSP。

英飞凌汽车半导体亚太区经理陈福顺(图5)表示，虽然现阶段汽车ADAS市场尚未完全成熟，目前仍以高阶车款导入为主，但ADAS系统出货量逐年稳定成长，并以欧洲和中国大陆为出货大宗，因此英飞凌将进一步强化DSP功能，以吸引一级ADAS系统整合厂或车厂的青睐。

事实上，现在已有许多半导体厂商推出特定应用标准产品(ASSP)影像处理器，以更强大的处理效能抢占ADAS市场。然而，陈福顺强调，专用型IC的应用范围较通用型IC狭隘，并因多功能整合垫高ADAS系统厂商获车规认证的难度，除非出货量较大，否则车厂以导入DSP产品较为划算。

值得关注的是，英飞凌即将推出的DSP，除整合32位元TriCore系列三核心MCU外，更结合傅立叶转换(FFT)演算法，因而可解决天线杂讯干扰的问题，进而让DSP能支援雷达功能。

陈福顺强调，英飞凌新DSP可缩减周边元件、PCB空间，ADAS系统厂商不须大改IC设计便能进行功能扩充，且提供相容性文件协助客户通过ISO 26262认证，有助于厂商进一步缩短产品的上市时程。

此外，英飞凌亦具有车用网路晶片，如控制器区域网路(CAN)、FlexRay等汇流排收发器(Transceiver)产品线，可根据客户的需求弹性外挂于DSP，提供系统厂更具客制化的解决方案。

从汽车ADAS影像处理器的市场观察，现阶段DSP与专用影像处理器正处于共存状况;因而，瞄准逐渐起飞的ADAS市场商机，各厂商正全力发挥自家优势和技术，针对不同车厂的系统需求，积极推出整合功能更强的新一代产品，期在这场ADAS商机卡位战中抢得有利发展位置。