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智慧汽車發展持續升溫，不僅吸引網路營運商與知名車商競相搶食這塊大餅，半導體業者也看好ADAS、車載娛樂與車聯網等應用領域對車電元件需求持續增加，而擴大展開產品部署。
深度學習/人工智慧加持 智慧汽車更Smart
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ADAS為邁向智慧汽車首要關鍵。為加速自動駕駛車發展，輝達(NVIDIA)宣布推出首款車載人工智慧引擎--DRIVE PX 2(圖1)，該平臺采用NVIDIA先進的繪圖處理器(GPU)處理深度學習功能，以掌握車子周遭360度的情況，精準判斷車子所在位置，并推算出安全舒適的行進路線，讓車廠能運用人工智慧處理自動駕駛面臨的各種復雜情境。此一平臺預計將于2016年第四季上市。
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圖1 DRIVE PX 2可精準判斷車子所在位置，并運用人工智慧處理自動駕駛面臨的各種復雜情境。
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未來，自動駕駛車將帶來更高的安全性、嶄新便利的行動服務，甚至是深具美感的都會設計。
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DRIVE PX 2結合了兩顆新一代Tegra處理器及兩顆獨立的Pascal架構新一代GPU，能提供每秒24兆次的深度學習運算速度，其特殊設計的指令集加快深度學習網路介面中采用的數學運算法，比前一代產品的運算效能高十倍以上。
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此一強大的深度學習能力，使得DRIVE PX 2得以快速學習如何辨識日常駕駛中經常出現的各種挑戰，例如道路碎石、行徑離譜的違規駕駛，以及施工區域等。 深度學習亦能辨識多種傳統電腦視覺技術所無法應付的狀況，特別是像大雨、下雪及濃霧等惡劣天候，甚至包括日出、日落與漆黑等光線不足的光照條件。
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同時，DRIVE PX 2能處理十二個視訊攝影機、光達、雷達，以及超音波感測器的輸入資料，加以融合后而得以精確地偵測物件、識別并確定車子相對于周圍的所在位置，再推算出安全行車的最佳路徑。
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此一復雜的運算工作是經由NVIDIA DriveWorks執行。DriveWorks結合眾多軟體工具、函式庫及模組，能支援所有自動駕駛管道，包括從物體偵測、分類與分段，一直到地圖定位與路徑規劃，使業者可快速開發與測試各種自動駕駛車；并實現感測器校正、擷取周圍環境資料、同步化、錄制，進而透過涵蓋所有DRIVE PX 2專用與通用處理器上運行的復雜演算法線程，處理多個感測器資料流。
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另外，在通用浮點運算方面，DRIVE PX 2的多倍精準度GPU架構能達到每秒8兆次的運算速度，比前一代產品高四倍以上。
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這讓合作廠商能處理各式各樣的自動駕駛演算法，包括感測器融合、精細定位及路徑規劃；而在需要多層次的深度學習網路時，亦能提供高精準度的運算。
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MIPS IP助力 自動駕駛效能再提升
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除NVIDIA之外，Imagination也積極布局ADAS市場，并于2016國際消費性電子展會中(CES)展示與合作夥伴，如Mobileye、瑞薩(Renesas)、Luxoft、Rightware共同發展的多款汽車產品。
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據悉，在目前已安裝的ADAS系統中，大多數均采用Imagination旗下產品MIPS IP；包括領先的汽車晶片業者Mobileye的解決方案--MIPS-based SoC；而Mobileye于2016年初發表最新款的EyeQ4晶片，同樣采用Imagination的MIPS多核心架構，其MIPS I-class的多執行緒技術以及M-class的效率優勢，能以超低功耗實現優異效能，適用于碰撞偵測與閃躲等ADAS應用所需的電腦視覺處理。
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Mobileye工程資深副總裁Elchanan Rushinek表示，透過Imagination的MIPS CPU支援，可實現超高效率的即時處理與控制；而MIPS IO Coherence Unit(IOCU)特性能為ADAS這類需要由CPU和一致性來管理多個加速器的應用提供顯著的差異化優勢。Imagination的多執行緒MIPS CPU已協助該公司在推出每一代的EyeQ SoC時，都能實現顯著的效能提升。
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除上述所提的MIPS IP，Imagination的PowerVR GPU技術也被瑞薩、德州儀器(TI)等領先的汽車晶片業者用來開發儀表板與資訊娛樂解決方案。瑞薩于近期最近發表新款R-Car H3 SoC，其中內建擁有一百九十二顆ALU核心的高階PowerVR GX6650 GPU，并支援可滿足頂尖規格的硬體虛擬化技術，改善認知運算與人機介面(HMI)的運算功能，可以用來開發先進的駕駛支援系統以及車載資訊娛樂(IVI)系統。
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Renesas副總裁暨汽車資訊系統業務部門主管Masahiro Suzuki指出，由于現今的IVI系統傳輸的外部資料量大幅增加，因此需要HMI (Human-machine Interface)運算功能來即時、正確地處理這些龐大資料量。PowerVR GX6650為R-Car H3的3D繪圖引擎，與R-Car H2相比，擁有將近三倍的著色器計算處理效能，可在正確的時間為駕駛提供可靠資訊，以實現先進的應用程式與豐富的HMI。
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Imagination執行長Hossein Yassaie則透露，汽車產業目前正面臨重要的轉折點。ADAS和無人駕駛汽車正推動車用電子在眾多領域的成長，包括儀表板、資訊娛樂系統，以及智慧攝影機等。
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Imagination以廣泛的解決方案推動汽車應用的進展。其包含了支援硬體虛擬化技術的和具有可擴充性的PowerVR GPU，可為運算和視覺應用實現可靠度與高效能處理；具備多執行緒功能的MIPS CPU核心，可實現即時的運算與效率以及安全性與可靠度的硬體虛擬化技術；以及Ensigma多重標準無線電與連結技術的全球解決方案。
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高通處理器獻計 汽車聯網功能大增
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除ADAS備受矚目之外，車聯網亦是兵家必爭之地，例如高通旗下子公司高通技術，便于近期推出Snapdragon 820A系列汽車處理器(圖2)，支援LTE-Advanced聯網功能，透過軟硬體更新實現可升級車載資訊娛樂系統，輕易跟上最新技術。
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圖2 Snapdragon 820A系列汽車處理器支援LTE-Advanced聯網，并透過軟硬體更新升級車載資訊娛樂系統。
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高通技術公司汽車業務資深副總裁暨總經理Patrick Little表示，汽車產業長期以來一直希望擁有一款規模彈性解決方案，可創造豐富的使用者體驗，并兼顧消費者在個人行動裝置所習慣的效能、聯網及升級功能，包括即時云端聯網及導航、沉浸式4K圖像與影像顯示、軟硬體升級彈性、深度學習與遠端診斷能力，開創下一代的汽車安全性能。Snapdragon 820A汽車平臺能滿足上述需求。
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據了解，Snapdragon 820A系列中的820Am版本內建X12 LTE數據機，并具備4G LTE Advanced Pro功能，支援下行速率達600Mbit/s、上行速率達150Mbit/s、不間斷的車內及蜂巢式聯網、車內高畫質電影串流、802.11ac 2x2 MIMO的Wi-Fi熱點功能、連接車內多部行動裝置，以及針對V2X的802.11p專用短程通訊(DSRC)。車內的部分聯網則透過藍牙(Bluetooth)，支援車內行動裝置與車載資訊娛樂系統間內容分享。
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此外，Snapdragon 820A內建感測器，具備認知意識與車輛自我診斷、支援ADAS功能以改善車輛安全系統，并透過GNSS與航位推算技術，提供定位及導航服務。 該產品并整合先進的攝影與感測處理功能，支援重要的全天候警示與緊急服務，將標準攝影機功能延伸至智慧攝影機，且運用環景攝影鏡頭支援停車輔助邊緣視線功能。
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愛立信/AT&T聯手 提升汽車聯網體驗
另一方面，愛立信也攜手電信業者AT&T，發展新的車用Wi-Fi解決方案，并且將繼續支援AT&T Drive平臺，以協助消費者輕松管理汽車內部的Wi-Fi連結功能。 愛立信北美地區技術與策略長Glenn Laxdal表示，隨著網路型社會持續實現，該公司將繼續擴展與AT&T Drive平臺的合作關系，并為AT&T的全新線上Wi-Fi入口網站提供更強大功能。
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透過愛立信的解決方案，消費者可啟動免費的Wi-Fi熱點試用，還可進一步為車子購買數據通訊時段(Data Session)，從車內管理其Wi-Fi帳戶。此外，汽車制造商也能利用無線連結進行軟體更新傳輸，并下載先進可下載型引擎配置(Advanced Downloadable Engine Configurations)。對消費者而言，這意味著即使在購買聯網汽車多年之后，仍能透過車聯網服務增加新的功能，提升駕駛體驗。 AT&T Mobility物聯網資深副總裁Chris Penrose指出，AT&T與愛立信的共同合作，為汽車車主提供了存取及管理4G LTE Wi-Fi熱點帳戶的能力。這是雙方策略夥伴關系的另一個重要里程碑，未來雙方將不斷地突破創新，為消費者開創下一代的聯網汽車體驗。
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開拓智慧汽車市場 新一代產品/技術紛出籠
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因應智慧汽車發展趨勢，意法半導體(ST)亦全速搶進智慧汽車市場，不斷推出先進的智慧駕駛解決方案，如與以色列公司Autotalks合作開發汽車對各類物體(V2X)晶片組。該晶片組整合基頻處理器、主微控制器(MCU)、安全微控制器和V2X通訊技術，利用GPS衛星定位數據和801.11p Wi-Fi無線網路技術分析周邊車輛和路況，為自動駕駛汽車技術開啟一系列全新的可能應用。
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此外，意法還將推出一款高動態范圍的車載CMOS照相模組，在低光環境中擁有同級產品中最高的訊號雜訊比，目標應用是能夠偵測行人、障礙物、交通號志和車道的視覺駕駛系統。
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與此同時，作為車用MEMS技術的主要供應商，意法將推出各種車用MEMS感測器，其中包括用于汽車緊急呼叫系統的三軸加速度計、用于安全氣囊的單軸/雙軸加速度計，以及六軸感測器模組(三軸加速度計和三軸陀螺儀)和定位晶片整合方案，在GNSS數據無法使用時可透過航位推測技術輔助汽車導航。針對車聯網安全，該公司則提供符合可信任平臺模組(TPM)2.0數據安全規范的車用安全微控制器，使汽車網路介面在物理層取得最高的安全等級。
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另一方面，高通旗下子公司高通技術也進一步擴大其車用技術產品組合，以支援汽車產業各階層市場實現即時創新。
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相關技術涵蓋遠程訊息通訊系統與聯網高集成度解決方案、針對豐富資訊娛樂系統所需的高解析度圖像與多媒體技術、先進駕駛輔助系統所需的機器智慧與感測器混合技術、GNSS定位技術、增進安全與駕駛便利的V2X通訊，以及電動車所需的無線充電技術等。
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高通技術公司汽車資深副總裁暨總經理Patrick Little表示，高通技術在車用科技領域深耕已久，能為客戶在廣泛領域內提供完整的解決方案，包括車載資通訊系統、聯網、多媒體、定位、運算、機器學習、成像、安全與控制等。如此多元的技術產品組合使該公司能提供高度整合且可擴展的平臺，滿足資訊娛樂、車載資通訊、聯網、GNSS、機器智慧、V2X通訊及無線電動車充電等需求。
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據悉，高通技術公司并購的Cambridge Silicon Radio Limited(CSR)為高通的車用產品組合增添更多技術資產，其整合的車用解決方案產品組合包括：高通Snapdragon 820A/Snapdragon 602A處理器；Snapdragon X12 LTE/Snapdragon X5 LTE數據機；VIVE 802.11ac技術(QCA65x4 Wi-Fi)；Atlas資訊娛樂系統單晶片；tuneX晶片；Halo電動車無線充電；以及獨立車載級GNSS與藍牙/WiFi組合產品等。
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透過提供穩定的系統及完整軟體支援，高通技術公司的高度整合系統單晶片平臺可降低物料清單成本、縮短上市時間，并降低OEM夥伴整體系統風險。
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智慧汽車“錢”景闊 半導體商紛掏金
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智慧汽車商機誘人，根據市場研究機構Gartner預測，2020年，全球總共會有超過兩千五百萬輛的聯網汽車；而成熟市場80%的新車款會有數據連接，30%的聯網車輛會內建有功能級的空中傳輸(OTA)軟體升級功能。
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顯而易見地，隨著智慧汽車風潮擴大蔓延，使得各種車用電子元件更加受到產業界重視，如感測器、MCU及各種無線通訊等，需求將明顯增溫。為搶下更大的智慧汽車版圖，眾家業者持續針對ADAS、車載資訊娛樂系統、車聯網等應用設計需求研發新產品，各廠商間的軍備競賽將變得更加白熱化。
工商網監
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