車輛中心 產業發展處 林雅潔

受益電動車、先進駕駛輔助系統及自駕車等需求，車用半導體2022至2030年均成長率約為11%，預計2030年可達1,450億美元（圖1），未來智慧車輛的功能更加複雜，計算需求越來越專業化，帶動促使車用晶片結構形式由微控制器（Micro Control Unit, MCU）向系統單晶片（System on a Chip, SoC）方向發展。以下說明國際車用半導體領導廠商在MCU與SoC產品布局概況。

圖1、車用半導體年均成長率

資料來源：DIGITIMES Research，車輛中心整理

對應ADAS需要，32位元車用MCU支援實現穩定且可靠運算

車用MCU產品追求穩定、可靠與低耗能，當前車用MCU掌握在五大整合元件製造（Integrated Device Manufacturer, IDM）廠商，分別為NXP、Microchip、Renesas、STM、Infineon，占據逾70％市場占有率，專注發展可實現先進駕駛輔助系統（Advanced driver assistance systems, ADAS）的MCU。

車用MCU主要功能為處理數據和運算，汽車電子控制單元都要透過MCU來實現，MCU主要可分為8、16與32 位元，越多位元具備越大的記憶體儲存空間，計算能力越強，可執行較複雜的車輛控制功能（表1）。

因應全球車輛安全法規的推動，ADAS逐漸成為新車標配，32位元MCU具備較高的可靠性、即時性與運算處理速度，成為市場應用實現ADAS的發展重點，如NXP 32位元MCU被Continental ARS4-B雷達模組採用，可實現緊急煞車和前方碰撞預警等ADAS功能。

表1、車用MCU種類與應用功能說明

資料來源：各新聞媒體，車輛中心整理

晶片算力升級，SoC可同步支援自動駕駛與智慧座艙

SoC基於中央處理器基礎，整合不同功能的晶片於單一晶片上，使晶片在不增加功耗的狀況下提升運算效能，達到多工任務控制的效果，可實現MCU車用控制功能，同時也支援其他系統運算控制。

隨著車輛自動化等級的提升與智慧座艙發展，車輛搭載感測器數量與待處理資訊進一步增多，加上電子電氣架構（Electronic Architecture, EEA）域控制器集中化發展，未來自駕晶片將與智慧座艙主控晶片進一步整合，藉以提升運算效率並降低成本，帶動車用控制晶片朝向運算力更高的SoC轉型發展。

後進晶片業者從ADAS產品切入，同時布局高運算力自動駕駛SoC

順應智慧車輛發展如火如荼，除了NXP、Microchip、Renesas等老牌車用晶片巨擘，後進晶片業者亦積極滲透ADAS市場，開發高算力SoC，如NVIDIA的Xavier晶片，算力達30 TOPS，可支援自動跟車及車道維持等ADAS功能；等級越高的自駕系統仰賴高運算力晶片，當前市場上唯一Mercedes Benz Level 3自駕量產車款，採用NVIDIA的Orin晶片，算力達254 TOPS，可支援數位儀錶板、資訊娛樂及駕駛監控系統。

手機晶片大廠Qualcomm以優勢切入座艙與進階ADAS用SoC市場，被通用汽車即將推出的ADAS系統採用，算力達700 TOPS，可支援高達20顆多重感測器（如攝影機、雷達）運算，並已針對未來自駕系統需求做好準備。

此外，Qualcomm與NVIDIA持續競逐更高運算力的SoC產品，依續將於2024年與2025年開始量產單片算力高達2,000 TOPS晶片，兩業者皆聲稱新款晶片可同時支援自駕系統與智慧座艙運算需求（圖2），並額外開放軟體開發工具（Software Development Kit,SDK）支援車廠軟體自研需求，成為業者合作首選。

圖2、Qualcomm SoC晶片可同時支援自駕系統與智慧座艙（預計2024年量產）

資料來源：Qualcomm官網

鎖定車用商機，臺灣IC設計業者善用優勢切入國際供應鏈

雖國際大廠已主導車用晶片市場，但臺灣仍藉豐沛的ICT產業優勢，諸多IC設計廠商積極投入車用布局，搶攻ADAS與智慧座艙商機，晶片應用領域包含盲點偵測、倒車雷達系統與大尺寸顯示面板座艙等產品。

我國車用IC設計廠商多以既有技術能量，延伸打入車用領域，如聯發科5G通訊技術延伸的車聯網產品與車廠緊密合作，更進一步推出Dimensity Auto汽車平台，提供智慧駕駛、座艙、聯網等整合汽車解決方案；此外，過去以車用資訊娛樂系統領域為主的凌陽，產品逐步拓展至盲點偵測等ADAS應用，最新發表的SoC晶片也獲得陸、日系車廠採用。綜上所述，未來期待我國車輛產業持續攜手IC設計廠商，加速拓展臺廠優勢與商機。