雷鋒網(wǎng)按：喧鬧的自動(dòng)駕駛?cè)?，汽車半?dǎo)體廠商正在扮演怎樣的角色？面對(duì)眾多科技公司的入局，他們的策略又是怎樣呢？英飛凌，作為全球領(lǐng)先的半導(dǎo)體公司之一，多年為汽車等工業(yè)應(yīng)用提供半導(dǎo)體和系統(tǒng)解決方案，日前其CEO在一場(chǎng)訪談中聊了聊這些問(wèn)題，該訪談來(lái)自國(guó)外電子工程權(quán)威媒體EE Times，雷鋒網(wǎng)新智駕（AI-Drive）對(duì)這篇文章做了不改變?cè)獾木幾g整理。

讀這篇文章之前，不妨先回答這樣一個(gè)問(wèn)題，目前在汽車領(lǐng)域，實(shí)力最強(qiáng)的五家半導(dǎo)體企業(yè)，是哪五家？

如果你的答案是，恩智浦半導(dǎo)體、英飛凌、瑞薩電子、意法半導(dǎo)體，以及德州儀器。那么你一定是業(yè)內(nèi)人士。

但如今，頗為諷刺的是，最受關(guān)注的并不是這些真正主導(dǎo)汽車領(lǐng)域的半導(dǎo)體企業(yè)，而是能在CES之類展銷會(huì)上奪人眼球的公司。

由此形成了一個(gè)先入為主的看法，當(dāng)提到未來(lái)的人工智能以及自動(dòng)駕駛時(shí)，大家想到的首先都是這些掌握運(yùn)算平臺(tái)的企業(yè)，例如英偉達(dá)、英特爾、Mobileye等。

總而言之，現(xiàn)在有一個(gè)潛在的共識(shí)是，一輛未來(lái)汽車，必須搭載運(yùn)算能力每秒數(shù)萬(wàn)億浮點(diǎn)數(shù)（TFLOPs）的超級(jí)電腦。

但是，對(duì)于汽車行業(yè)來(lái)說(shuō)，單純的運(yùn)算能力從未成為核心競(jìng)爭(zhēng)力的要素，在未來(lái)，這種情況會(huì)改變么？

對(duì)于這個(gè)問(wèn)題，英飛凌 CEO Reinhard Ploss表達(dá)了他的看法——“我們并不打算做這個(gè)生意”。

Ploss表述了清晰的觀點(diǎn)：

第一，對(duì)于成熟的自動(dòng)駕駛系統(tǒng)來(lái)說(shuō)，高速運(yùn)算平臺(tái)只是系統(tǒng)的一小部分。

第二，在英飛凌看來(lái)，自動(dòng)駕駛的難點(diǎn)在于，如何用一輛汽車的成本，達(dá)到100%的航空級(jí)可靠度。

第三，對(duì)于傳感器融合來(lái)說(shuō)，混淆錯(cuò)誤是不可被接受的。

*英飛凌CEO Reinhard Ploss在其公司研發(fā)的3D圖像傳感器REAL 3D產(chǎn)品展位前

英飛凌戰(zhàn)略：沒(méi)有更多并購(gòu)計(jì)劃

對(duì)于半導(dǎo)體行業(yè)來(lái)說(shuō)，似乎每天都在發(fā)生大規(guī)模的企業(yè)并購(gòu)，而英飛凌CEO Ploss卻表示，英飛凌近期不會(huì)有任何大規(guī)模的并購(gòu)計(jì)劃。

Ploss認(rèn)為，在完成收購(gòu)IR（International Rectifier）以及Wolfspeed之后，英飛凌在規(guī)模上已經(jīng)足夠龐大了，對(duì)于未來(lái)的有機(jī)增長(zhǎng)，已經(jīng)儲(chǔ)備了足夠多的力量。

2014年8月，英飛凌完成了對(duì)美國(guó)國(guó)際整流器公司（IR）的收購(gòu)，這是英飛凌公司史上最大規(guī)模的收購(gòu)，涉及金額30億美元。英飛凌多年來(lái)處于功率半導(dǎo)體元件市場(chǎng)占有規(guī)模的領(lǐng)先地位，通過(guò)收購(gòu)IR，其全球市場(chǎng)份額進(jìn)一步提升，達(dá)到20％以上。

去年7月，英飛凌以8.5億美元金額從美國(guó)LED大廠科銳公司（Cree）手中收購(gòu)其Wolfspeed Power & RF部門。Wolfspeed是碳化硅（SiC）功率器件和碳化硅基氮化鎵（GaN）射頻功率解決方案的主要供應(yīng)商。收購(gòu)Wolfspeed后，英飛凌一躍成為全球排名第一的SiC功率器件供應(yīng)商。

時(shí)間轉(zhuǎn)到去年10月，英飛凌宣布收購(gòu)總部位于荷蘭的Innoluce公司，該公司微型激光掃描模塊集成了硅基固態(tài)MEMS微反射鏡，這種微反射鏡對(duì)于汽車燈光探測(cè)和測(cè)距系統(tǒng)(LiDAR)中的激光束調(diào)整必不可少。收購(gòu)Innoluce也成為英飛凌在激光雷達(dá)技術(shù)上邁出的重要一步，這將幫助英飛凌降低汽車燈光探測(cè)和測(cè)距系統(tǒng)的成本。

在上述背景下，2017年，英飛凌官方預(yù)計(jì)的項(xiàng)目增長(zhǎng)率在6%，對(duì)于半導(dǎo)體行業(yè)來(lái)說(shuō)，這已經(jīng)遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)平均水平。同時(shí)，英飛凌已經(jīng)將其運(yùn)營(yíng)利潤(rùn)增長(zhǎng)率目標(biāo)，定為15%-17%。

*來(lái)源：英飛凌公司

兩大趨勢(shì)

英飛凌預(yù)測(cè)，未來(lái)的汽車行業(yè)將在兩個(gè)方面發(fā)生巨大的變化，一方面是向汽車電氣化發(fā)展，一方面是向輔助駕駛以及自動(dòng)駕駛發(fā)展。

Ploss很有信心地表示，對(duì)于電動(dòng)汽車來(lái)說(shuō)，英飛凌有實(shí)力提供完善的解決方案。而實(shí)際上，特斯拉的電驅(qū)控制器就是由英飛凌提供的。

對(duì)于電動(dòng)汽車來(lái)說(shuō)，世界各地都有需求，但是需求增長(zhǎng)最快的，無(wú)疑是中國(guó)。這也是英飛凌快速增長(zhǎng)的助力之一。

而輔助駕駛方面，Ploss表示，這可能是更有潛力的未來(lái)市場(chǎng)。首先，對(duì)于輔助駕駛來(lái)說(shuō)，有著毫無(wú)疑問(wèn)的消費(fèi)需求增長(zhǎng)，現(xiàn)今汽車配備的輔助駕駛系統(tǒng)，使得駕駛體驗(yàn)變得前所未有的簡(jiǎn)單和安全，這使得汽車輔助駕駛系統(tǒng)處于被消費(fèi)者普遍認(rèn)可的增量市場(chǎng)之中。

自動(dòng)駕駛可靠性之爭(zhēng)：追求“零缺陷”

在Ploss看來(lái)，自動(dòng)駕駛汽車可以簡(jiǎn)單地被定義為——“行駛的機(jī)器人”。而決定一個(gè)行駛機(jī)器人安全性的關(guān)鍵，在于網(wǎng)絡(luò)連接失效情況下的應(yīng)變能力。

一個(gè)機(jī)器人能夠自動(dòng)駕駛，靠的是它的“眼睛、耳朵、大腦和肌肉”。那么如何使機(jī)器人達(dá)到100%可靠呢？依托的并不是超級(jí)大腦，而是各系統(tǒng)間的協(xié)調(diào)?！案邚?fù)雜性、高性能的計(jì)算單元，一開始并不是為“零失效”的高可靠性系統(tǒng)設(shè)計(jì)的，所有有著先天劣勢(shì)。這也造成了一個(gè)現(xiàn)象，現(xiàn)今幾乎所有自動(dòng)駕駛車輛都需要備用的安全保護(hù)功能 ，以使汽車在自動(dòng)駕駛失效的情況下，能夠被監(jiān)管系統(tǒng)接手控制?！盤loss解釋說(shuō)。

舉個(gè)例子，如果一輛自動(dòng)駕駛汽車電源出現(xiàn)問(wèn)題，保證汽車安全性的，必然不是云服務(wù)器，而是汽車上搭載的可靠的管理系統(tǒng)?？煽康膭?dòng)力管理系統(tǒng)，可以在自動(dòng)駕駛失效的情況下，緊急重新規(guī)劃能源的路徑，從而保證汽車?yán)^續(xù)行駛，或者行駛到安全的停車地點(diǎn)。

這與現(xiàn)代電網(wǎng)的控制系統(tǒng)非常類似，最近幾年，大家能感覺(jué)到的停電越來(lái)越少，就是因?yàn)樽詣?dòng)化的電網(wǎng)控制已經(jīng)普及。形象的說(shuō)，一家電廠正在為用戶提供電力，而電廠因?yàn)楣收纤查g下線，這時(shí)管理系統(tǒng)會(huì)迅速調(diào)配電網(wǎng)其他站點(diǎn)的電力，并恢復(fù)這個(gè)用戶的供電。而這一系列操作的時(shí)間，僅需0.1秒，0.1秒的斷電根本不會(huì)被察覺(jué)，所有用電設(shè)備也不會(huì)停機(jī)。

所以，對(duì)于未來(lái)混戰(zhàn)的自動(dòng)駕駛市場(chǎng)，英飛凌的信心在于，他們有實(shí)力幫助整車制造商達(dá)到這種“零失效”的目標(biāo)。

英飛凌為旗下的自動(dòng)駕駛系統(tǒng)，單獨(dú)注冊(cè)了一個(gè)品牌，名為Aurix。這個(gè)品牌目前提供一系列的微控制器，具有三個(gè)核心，位寬32位。Aurix從設(shè)計(jì)之初，就面向嚴(yán)苛的最高安全等級(jí)——ASIL-D級(jí)。據(jù)英飛凌資料，借助Aurix平臺(tái)，汽車開發(fā)者可以僅用單個(gè)MCU（微程序控制器）平臺(tái)，整合控制車身、安全，以及ADAS系統(tǒng)應(yīng)用。

此前，英特爾發(fā)布的針對(duì)自動(dòng)駕駛的Intel GO車載開發(fā)平臺(tái)(Intel GO In-Vehicle Development Platforms for Automated Driving)有兩個(gè)版本，一個(gè)版本搭載兩枚Atom芯片，另一個(gè)版本搭載28核至強(qiáng)處理器以及Arria 10 FPGA芯片。而這兩個(gè)版本為了達(dá)到ASIL-D級(jí)別，都有英飛凌的Aurix芯片的助力。

與之類似，英偉達(dá)去年發(fā)布的面向自動(dòng)駕駛的Xavier芯片，每秒可完成30萬(wàn)億次操作，功耗僅30瓦，被認(rèn)為是下一代自動(dòng)駕駛超級(jí)大腦。但這樣的大腦，仍舊需要諸如Aurix這樣的MCU的輔助。英偉達(dá)曾表示，盡管Xavier本身只能達(dá)到ASIL-C級(jí)，但通過(guò)整合其他廠商ASIL-D級(jí)的芯片，最終可以在實(shí)際使用中達(dá)到ASIL-D級(jí)。

*英偉達(dá)CEO黃仁勛在CES演講中手持配置Xavier的超級(jí)計(jì)算單元

而當(dāng)被問(wèn)及英特爾或英偉達(dá)是否會(huì)考慮內(nèi)置ASIL-D級(jí)別的MCU時(shí)，Ploss持懷疑態(tài)度。

“盡管計(jì)算平臺(tái)的發(fā)展路線一般都是趨向于集成，但是開發(fā)符合ASIL-D級(jí)標(biāo)準(zhǔn)的芯片需要完全不同的設(shè)計(jì)流程?？偠灾畠煞N芯片有根本上的不同，很難融合。”Ploss解釋說(shuō)。

傳感器融合，容不得混淆

機(jī)器學(xué)習(xí)在近來(lái)大紅大紫，但卻也存在著先天缺陷。

不可否認(rèn)，機(jī)器學(xué)習(xí)是一項(xiàng)巨大進(jìn)步，但它的原理決定了，測(cè)試一個(gè)機(jī)器學(xué)習(xí)算法的安全性是非常困難的。Ploss解釋道，機(jī)器學(xué)習(xí)算法的測(cè)試難點(diǎn)，在于機(jī)器學(xué)習(xí)算法行為的不確定性，以至于汽車工業(yè)中目前沒(méi)有任何人敢說(shuō)能搞定這種測(cè)試。

Ploss相信，在未來(lái)很長(zhǎng)一段時(shí)間，自動(dòng)駕駛汽車都會(huì)保持雙系統(tǒng)的架構(gòu)，也就是一部分基于類似方向梯度直方圖（HOG，一種計(jì)算機(jī)視覺(jué)處理手段）構(gòu)建，一部分基于卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)（CNN）等機(jī)器學(xué)習(xí)算法構(gòu)建。

Ploss強(qiáng)調(diào)：“在傳感器融合中，是不容許有混淆的。”

英飛凌預(yù)測(cè)，不僅自動(dòng)駕駛計(jì)算平臺(tái)需要Aurix的參與，其他感知平臺(tái)也都需要Aurix。Ploss說(shuō)，無(wú)論激光雷達(dá)或者毫米波雷達(dá)，都需要Aurix進(jìn)行可靠的數(shù)據(jù)預(yù)處理，或者執(zhí)行某些實(shí)時(shí)動(dòng)作。

“Aurix就像我們身體里的反射神經(jīng)系統(tǒng)，在意志之外控制著身體，讓我們?cè)诟杏X(jué)到燙之前就可以縮手?！?/p>

傳感器技術(shù)

除電控系統(tǒng)與安全MCU之外，英飛凌還儲(chǔ)備了一系列傳感器技術(shù)，以應(yīng)對(duì)未來(lái)的自動(dòng)駕駛市場(chǎng)。其中包括傳統(tǒng)雷達(dá)、激光雷達(dá)、深度感知攝像頭等各種傳感技術(shù)。

與意法半導(dǎo)體和恩智浦半導(dǎo)體類似，英飛凌也在突然爆發(fā)的雷達(dá)市場(chǎng)中獲益匪淺。Ploss表示，僅2016年，英飛凌就銷售了一千萬(wàn)片雷達(dá)芯片。也就是說(shuō)，2016年一年的銷量，超過(guò)了之前所有年份的累計(jì)銷量。

而在英飛凌SiGe工藝?yán)走_(dá)芯片熱銷的現(xiàn)今，CMOS版本的雷達(dá)芯片已經(jīng)在開發(fā)中了。

“對(duì)于雷達(dá)來(lái)說(shuō)，信噪比是非常關(guān)鍵的，而SiGe工藝在信噪比方面具有明顯優(yōu)勢(shì)。而英飛凌的策略是雙線的，一方面發(fā)展SiGe（硅鍺合金半導(dǎo)體）工藝，一方面發(fā)展CMOS（互補(bǔ)金屬氧化物半導(dǎo)體工藝）工藝?！?/p>

在基于CMOS技術(shù)的雷達(dá)領(lǐng)域，英飛凌于去年公布了與IMEC的合作。據(jù)兩公司的聯(lián)合聲明，此款雷達(dá)將在今年第一季度面世。

當(dāng)然，英飛凌對(duì)激光雷達(dá)領(lǐng)域也頗有興趣，借助已經(jīng)收入囊中的Innoluce MEMS技術(shù)，英飛凌正計(jì)劃開發(fā)一款低成本、高視距、高性能的激光雷達(dá)系統(tǒng)，借此殺入ADAS的市場(chǎng)混戰(zhàn)中。

*MEMS技術(shù)

而支撐起英飛凌傳感技術(shù)的第三張牌，便是高度集成的3D雙向測(cè)距（ToF）圖像傳感技術(shù)。英飛凌旗下的ToF產(chǎn)品線，被命名為Real 3。該產(chǎn)品線是英飛凌與PMD（PMD technologies GmbH）合作的產(chǎn)品。

英飛凌方面表示，Real 3系列傳感器，可以提供非常健壯、可靠的3D空間數(shù)據(jù)，并且完全不依賴陽(yáng)光，可以在各種的環(huán)境中提供優(yōu)質(zhì)的圖像。這項(xiàng)技術(shù)可以被有效應(yīng)用于監(jiān)控駕駛員的注意力、表情，以及精神狀況等，從而為輔助駕駛系統(tǒng)決策提供數(shù)據(jù)。

結(jié)語(yǔ)

總而言之，自動(dòng)駕駛機(jī)器人，是機(jī)械技術(shù)與電子技術(shù)結(jié)合的復(fù)雜命題。舉個(gè)例子：無(wú)論如何防范，電動(dòng)汽車一定會(huì)發(fā)生短路故障，然而這時(shí)自動(dòng)駕駛汽車應(yīng)該有即時(shí)的應(yīng)對(duì)，例如隔離短路單元、降低輸出、發(fā)出警告等一系列動(dòng)作，絕對(duì)不能失去控制變成高速運(yùn)動(dòng)的鐵塊。

英飛凌致力于做好的領(lǐng)域，也是Ploss眼中的機(jī)遇所在。簡(jiǎn)而言之，就是將自動(dòng)駕駛機(jī)器人用數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)的數(shù)字化大腦，與物理世界完美地聯(lián)系起來(lái)。

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