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产品标准规格对现代半导体产业景观的形塑 (四):统一标准建立的挑战

车用半导体的变化可能比较快速而激烈,这对于半导体零件标准制订形成挑战。

车用半导体零件标准制订,存在一定的挑战。

第一个自然是供应链区域化的趋势。车联网是未来汽车发展的基础框架,目前国内已在多地建立车联网的先导区。国内系统以外的市场是否会采用相同或类似的标准呢?存疑。这可能分裂未来的产业统一标准,乃至于市场。

第二个挑战是虽然电动车销售量已超过1,000万辆,但是产品的概念仍存在高度流动性。也就是说,电动车/自驾车的产品概念仍在快速演化之中,这也不是全然的向壁虚构。电动车/自驾车目前的演化方式像过去的手机,最大程度的将既存的可携电子系统全部吸纳进系统中,多少也会依存于既定电子系统的标准。

譬如网络的技术无论如何,也是要基于现行5G技术标准,只是特化于汽车的应用,这样车联网的技术就有粗略的一个技术标准框架了。但是电动车/自驾车更精细的功能犹存有相当的空间,车用半导体零件标准制订必须对这些创价空间留存弹性。

挑战还来自半导体本身技术的快速进展。

半导体技术不再只依循制程微缩的单一增值路径,增值的方法另外还有使用新材料、先进封装等方法。以已经使用先进封装多年的CIS (CMOS Image Sensor)为例,这是在汽车中已经开始提高用量的传感器。目前的CIS至少包含像素阵列(pixel array)及影像信号处理器(ISP)2个芯片,以先进封装的方式相结合。由于先进封装技术的进展,堆叠3个、4个芯片—譬如再加上DRAM以及做边缘计算(edge computing)的逻辑芯片—乃至于更多的芯片,都可能在可见的未来发生。

封装后的产品,不只是效能参数改进的问题,更是功能变化、扩充的问题。虽然过去其他产品标准的订定也会配合半导体制程的演进而渐进式修改,譬如SDRAM、DDR、DDR2、DDR3 等的演化,但是总体的架构变化是渐近式的,而且每次标准的使用也稳定好一阵子,系统和半导体零件业者都可以使用新标准获得相当回报。

然而,车用半导体的变化有可能比较快速而激烈,这对于半导体零件标准制定形成挑战。

做为系统厂商的汽车厂商要垂直整合半导体到哪一个价值环节比较有经济效益?如果不考虑地缘政治的因素,我认为到ADAS 或L3、L4自驾芯片的设计也许是个好的界线,这是总结手机公司发展经验可以得到的结论。

整合到此部分,系统公司已足以掌握系统核心价值的创造,譬如Tesla的半导体垂直整合目前便止于L4的芯片设计。如果汽车公司再深入半导体制造部分,就容易面临要同时具备多种核心能力-包括汽车设计、制造与半导体制造-的挑战。而半导体的环节也必然会面对规模经济不足的窘境,毕竟竞争对手是不会采用对手设计、制造的半导体零件的。

以此来考虑车用半导体零件统一规格标准,在汽车的ADAS/自驾芯片定义界面标准会是一个比较合适的起点。从此以下的半导体零件,制定较为有弹性的架构及可靠性规格。讲架构是因为半导体技术部分还存有流动性,架构性的标准比较容易去接纳新的技术以及相应的新增产品功能;可靠性更多的是针对汽车安全的相关规格。衆所周知,汽车对于安全性的要求近乎完美,而可靠性只是对于安全性的基础要求之一。

当硬件的标准订定之后,车厂比较能减少责任的风险,它也会让法律的修订、保险产品的设计因有硬件的依据加快进行,而这些非技术的因素是自驾车正式问世的最大难题。

现为DIGITIMES顾问,1988年获物理学博士学位,任教于中央大学,后转往科技产业发展。曾任茂德科技董事及副总、普天茂德科技总经理、康帝科技总经理等职位。曾于 Taiwan Semicon 任谘询委员,主持黄光论坛。2001~2002 获选为台湾半导体产业协会监事、监事长。