2012知名半导体厂商聚焦汽车电子技术创新

　　4月底在硅谷参加了Globalpress组织的为期3天的半导体峰会。除了Altera、Xilinx、Tensilica、Broadcom、Mentor、Intersil、Lattice等熟悉的面孔外，还有几个新兴的或小公司，如Algotochip、IPExtreme、WISPRY、Silex。一向给人以“沉默、腼腆”印象的Maxim竟然也来参会演讲，实在出乎很多人的意料。

　　从接触的不少厂商那里了解并感受到，美国经济仍处在自愈中，硅谷的情况更好一些。但除了苹果、谷歌等明星IT企业，这里的多数半导体厂商基本属于在徘徊中缓慢前行。技术在不断出新，但市场需求难称旺盛。

　　ADAS促进主动安全驾驶

　　首先来关注本次峰会的唯一一场Panel，主题是关于ADAS（高级驾驶员辅助系统）的。Altera、Broadcom、Cadence的代表参加了讨论（见图1）。

　　

　　图1 高级驾驶员辅助系统（ADAS）Panel。左一为Altera汽车电子业务部总监Brian Jentz，左二为Broadcom汽车电子物理接口技术（PHY）产品营销资深总监Ali Abaye，右一为主持人、Gartner半导体研究总监Stephan Ohr，右二为Cadence产品营销资深总监Frank Schirrmeister

　　主持人是来自Gartner的半导体研究总监Stephan Ohr，他在开场引子中重点谈了与ADAS关系密切的一些主动安全、驾驶辅助技术（见图2）。例如，防碰撞雷达、视频系统，路线保持系统的CMOS图像传感器，前风挡显示的LCD投影系统，夜视加强系统，GPS位置感知及定位系统，保护人员安全的碰撞传感系统等。Cadence产品营销资深总监Frank Schirrmeister补充了驾驶员注意力监控系统，路线偏离警告系统及纠正系统，智能停车系统。

　　

　　图2 与ADAS关系密切的一些主动安全、驾驶辅助技术

　　据Gartner2012年3月公布的数据，汽车电子安全系统的半导体市场规模将从2011年的37亿美元增长到2016年的55亿美元。Ohr称：“今后汽车中将集成越来越多的传感器，以增强智能性。”

　　汽车以太网仍在高端盘踞

　　Broadcom汽车电子物理接口技术（PHY）产品营销资深总监Ali Abaye，再次提到了2011年底推出的汽车以太网互连方案BroadR-Reach，并预计未来10年将会成为汽车内的主流通信网络。

　　他强调了2个最新进展：1.OPEN联盟成员数量已增加到40家，包括半导体、模块、软件、连接器等一、二级供应商和整车厂商。2.IEEE802.3汽车以太网工作小组在2012年3月表示，将加强非屏蔽双绞线以太网的推进工作，并向业界展示其巨大潜力。

　　Abaye称，ADAS系统可与车内其他系统同时通过单对非屏蔽双绞线以100 Mbps带宽存取信息（见图3）。与LVDS屏蔽电缆/连接器相比，互连成本最多可降低80%，电缆重量最多减轻30%。

　　

　　图3 ADAS可与车内其他系统同时通过Broadcom的单对非屏蔽双绞线以100 Mbps带宽存取信息

　　宝马将在2013年的SUV X5车型中采用BroadR-Reach。虽然Abaye不肯透露其他整车合作伙伴的进展，但除宝马外，路虎和现代汽车很有可能正在进行把单对非屏蔽双绞线应用在下一代车型中的开发。

　　汽车以太网不会在一夜之间就在全球普及，需要一段时间的市场接受期，高档车上将率先推广，然后再向中低端车过渡。目前正在向这方面转移。“实际上，采用该技术取决与车厂的接受能力，要先行评估。特别是中国本土厂商，他们很年轻，各种技术的积累不是很深厚，要一步一步地接受相关的软硬件新技术。中国厂商在采用此技术时，肯定需要我们提供参考设计。”Abaye表示。

　　智能照相与ADAS系统

　　Altera汽车电子业务部总监Brian Jentz着重谈了智能照相解决方案在ADAS系统的应用，并指出雷达与照相传感器将会融合。无论智能前方、后方或360度全景成像传感，均可使驾驶员的视野更加宽阔，反应更加及时、准确。

　　采用两个ARM Cortex-A9处理器的FPGA智能照相方案，有2个分别来自FPGA和处理器子系统的存储器控制器，存储器带宽133MHz，可进行快速图像处理、视频压缩/解压，消除了视频系统外部带宽的瓶颈。处理器与FPGA架构的硬件加速器单元间的带宽有100Gbps，上述几个关键特性已可满足ADAS的要求（见图4）。

　　

　　图4 Altera采用两个ARM Cortex-A9处理器的FPGA智能照相方案，可应用于ADAS。

　　EDA贯穿汽车全产业链

　　接着，Cadence的Schirrmeister分析了汽车电子设计链和软件方面的挑战（见图5）。以前，EDA厂商被划分在芯片开发与验证及IP厂商所在的二级供应商领域，随着软硬件的集成与验证、架构开发，现在已逐渐进入ECU、模块分系统等一级供应商，甚至整车领域的设计。同时，汽车软件的复杂度也在迅速增长。例如，2010年，代码长度已超过10亿行，含有2000多个功能，平均分布在75个ECU上，相互依存度也在增加。

　　

　　图5 汽车电子设计链和软件方面的挑战

　　中国市场的迫切需求

　　ADAS系统确实很好，对主动安全的意义重大，尤其是对中国的道路行车安全。目前，国内相当大部分的商业运输司机迫于巨大的经济压力（包括高昂的油钱、天价过路费、各种罚款等），忙于挣钱，忽视交通安全，连续十几小时甚至几十小时疲劳驾驶已是常事。每年由此而导致的交通事故率和数量都远超欧美日等国，特别是因驾驶中疲劳瞌睡引发的重大恶性事故更是令人触目惊心。

　　Panel讨论进行中，笔者就一直在想，如果把一小部分ADAS技术，如驾驶员注意力监控系统，路线偏离警告系统、纠正系统，交通标志识别系统等，用于大中型商业运输车辆中，就可大大减少中国的中、长途交通事故率，并挽救大批司机的宝贵生命，或减小伤害程度。

　　ADAS技术由于总体成本高，目前基本应用在高端车型中。但是针对某一项或几项技术进行开发，并把成本降到几美元、十几美元，对现在的半导体公司应该不是难事，整车厂商及购车者也可以接受。若半导体技术在社会上得到如此应用，应该也符合技术造福社会的本意吧。