有別於一般傳統汽車,智慧汽車在技術上最重要的差異與特色,就是機電整合,亦即智慧汽車內部系統更強調電子元件和機械零配件的整合度。汽車電子在智慧汽車內各類系統的比重將會越來越高,角色也會越來越吃重。
相較於消費電子產相關元件發展空間已趨於飽和,且整體毛利率不斷下滑的態勢,汽車電子領域仍有許多成長的條件與機會,因此有越來越多的電子產業廠商也想投入汽車電子領域,智慧汽車可提供電子產業進一步發揮的契機。
不過正因為智慧汽車更強調類比機械系統整合數位半導體晶片的技術能力與實務經驗,電子晶片廠商同時必須與tier 1或tier 2汽車零配件大廠密切合作,經過冗長的驗證測試之後,方有機會打進長期穩定的供應鏈。因此,智慧汽車對於電子產業來說,雖然是個吸引人的發展契機,但是進入門檻並不低,打進供應鏈的挑戰度更高。
目前能夠提供智慧汽車內部各系統相關電子元件、並且打進整車車廠和Tier 1零部件廠商供應鏈的大廠,包括英飛凌(Infineon)、瑞薩(Renesas)(合併NEC電子)、飛思卡爾(Freescale)、意法半導體(STMicro)、恩智浦(NXP)、博世(Robert Bosch)、Denso、東芝(Toshiba)和德州儀器等。這些主要汽車電子大廠的產品藍圖或許多有重疊,側重面向卻各有特色,對於智慧汽車的發展重點也不盡相同。
英飛凌是以Electromobility來定義下一代智慧汽車架構,在英飛凌電子元件的藍圖中,油電混合動力(HEV)和電動車(EV)是主要的發展方向,特別是針對傳動系統部份。而電動車與智慧電網的節能設計,也是其關注的焦點,因此包括電池管理晶片充放電、AC-DC和DC-DC電壓轉換、功率因數校正(PFC)等電源管理晶片方案,可看出結合電源管理與行動化的架構,成為英飛凌切入智慧汽車的關鍵點。
瑞薩很清楚地揭示其在智慧汽車的產品架構,可分為傳動系統(powertrain)、電源管理、車身安全、車用娛樂資訊(infotainment)和標準化等五大類,強調五大類汽車電子元件的應用整合度。例如藉由整合高效能微控制器、影像辨識演算法以及2D/3D行車圖資顯示,瑞薩能夠支援同時辨識道路標線、前車防撞安以及行人安全的智慧汽車顯示儀表板解決方案。此外,馬達控制結合電池充放電等電池管理的網路監控系統,也是瑞薩發展智慧汽車電子元件的應用重點。
飛思卡爾則針對車身安全、汽車底盤(chassis)和車用網路智慧連結(Intelligent Distributed Control;IDC)應用,推出一系列相適應的微控制器方案,並強調控制器掌握各類類比訊號、特別是電源管理的微控制器設計能力,也因此更側重於所謂系統基礎晶片(SBC)和電源轉換器的產品規劃路徑。此外,飛思卡爾在雷達偵測方案上也有進一步的藍圖規劃,除了76~77GHz超高頻雷達收發器和接收器設計外,整合雷達收發器的多通道控制器模組也已經成熟,在毫米波(millimeter wave)的SiGe半導體材料技術部份,也有進一步的研發規劃。當然,在車用娛樂資訊、傳動系統、油電混合車和電動車領域,飛思卡爾也提出相關控制器解決方案。
意法半導體似乎並沒有針對智慧汽車有一個清楚具體的發展架構,不過電壓整流、溫度、放大器、SBC等類比訊號晶片和智慧電源轉換及防護設計,是意法在汽車電子領域的發展重點,除此之外還包括微控制器、記憶體和微機電MEMS。這些汽車電子產品針對車身舒適、駕駛資訊娛樂、傳動系統和油電混合動力以及底盤安全等主要應用。
恩智浦則是強調首推智慧汽車架構和安全晶片設計的先行者角色。恩智浦將智慧汽車子元件區分為汽車電子和車用娛樂系統兩大類,特重自身在混合訊號晶片的設計能力,比較不牽涉到傳動系統。在汽車電子部份以標準元件、感測器、CAN/LIN/FlexRay車用網路元件和電源管理為主,在車用娛樂系統部份則是以系統控制、電源放大器、廣播調頻器等類比數位混合訊號晶片設計為主。值得注意的是,恩智浦在車用無鑰匙辨別感測器(transponder)的遠端收發器晶片設計上,已有初步的成果。