車輛研究測試中心 車電系統發展處 影像與電控技術專案 姚長昆

在目前3C產品圍繞在我們身邊的時代，各種產品不斷推陳出新，朝更佳的效能和輕薄的目標在推進。這些產品是由許許多多電子元件所設計組成的，其中最核心的元件不外乎就是積體電路(IC；Integrated Circuits)元件。各種IC根據不同的功能設計，能替人類帶來更佳的生活品質，重要的，它所帶來的毛利率非常之高，是目前是全世界各先進國家不斷積極投入的產品。

隨著IC技術的不斷演進，IC設計已經從特定功能的特定應用積體電路（Application-specific integrated circuit, ASIC），邁入到現在的系統單晶片 (System on Chip，SoC)時代；在以前的產品，皆是利用各式各樣的ASIC來組合設計而成，比如電腦的主機板，即是搭載了各式各樣的晶片而成。這樣子的產品並無法達到一個體積小、功率小、價格優惠的效益。而現在的SoC設計，就是在一顆SoC晶片中，將各式各樣的功能做系統的整合，如圖一所示。此種系統整合的設計技術非常困難，必須有著非常詳細的系統規劃和相關設計人才。雖然門檻很高，但他所帶來的效益是非常吸引人的。除了能得到更高的毛利率之外，藉由整合化，體積小、功率小、速度快等優點也都可以達到。試想，您的筆電是否越來越輕薄，蓄電力越來越好，甚至現在輕薄的平板電腦，都能做到很多電腦所做的事情。所以蘋果之神賈伯斯除了開發產品之外，更積極的投入製造自家的處理器(A5、A6…)，因為此種多功能整合SoC處理器能替蘋果帶來更高的毛利，且與蘋果的作業系統iOS做一個最佳的搭配。

圖一， SoC晶片是將所有各式功能整合在一顆晶片中的技術 (圖片來源: http://www.arm.com/)

車電系統正朝著這種系統晶片化的技術在前進，如知名廠商mobileye，也在利用系統晶片化的技術，推出具吸引力的產品。除了mobileye這間廠商之外，TI、NEC和Toshiba等知名廠商，也有推出相關的車電系統晶片，所以系統晶片化在車電方面，是不容小覷的一塊技術。目前車輛中心車電系統發展處之影像與電控小組，亦將安全警示系統做晶片化，例如停車輔助系統(Parking Assist System, PAS)、車輛偏移警示系統(Lane departure warning system, LDW)和目前正在執行的前方碰撞警示系統(Front Collision Warning system, FCW)。為了世界各國開始積極推廣車載LDW系統的趨勢，藉由車輛中心LDW系統優異的警示率，將數位訊號處理(Digital Signal Processing, DSP)的演算法設計成晶片電路，然後透過國家晶片系統設計中心(CIC)的幫忙合作，再由台積電製造成晶片，晶片化後就可達到即時(real-time)影像判斷，能比DSP達到更快速的警示，且成本比DSP低廉許多，非常適合整合至各種車用系統。車輛中心所開發的晶片系統如圖二所示，此晶片的發展累積更多技術能量。車電系統未來將逐項走向整合化，而SoC系統晶片化能提供最佳的性能和更高的毛利率，是車電系統整合化的好選擇。

圖二，ARTC 所設計開發的晶片系統