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產品標準規格對現代半導體產業景觀的形塑 (四):統一標準建立的挑戰

車用半導體的變化可能比較快速而激烈,這對於半導體零件標準制訂形成挑戰。

車用半導體零件標準制訂,存在一定的挑戰。

第一個自然是供應鏈區域化的趨勢。車聯網是未來汽車發展的基礎框架,目前中國已在多地建立車聯網的先導區。中國系統以外的市場是否會採用相同或類似的標準呢?存疑。這可能分裂未來的產業統一標準,乃至於市場。

第二個挑戰是雖然電動車銷售量已超過1,000萬輛,但是產品的概念仍存在高度流動性。也就是說,電動車/自駕車的產品概念仍在快速演化之中,這也不是全然的向壁虛構。電動車/自駕車目前的演化方式像過去的手機,最大程度的將既存的可攜電子系統全部吸納進系統中,多少也會依存於既定電子系統的標準。

譬如網路的技術無論如何,也是要基於現行5G技術標準,只是特化於汽車的應用,這樣車聯網的技術就有粗略的一個技術標準框架了。但是電動車/自駕車更精細的功能猶存有相當的空間,車用半導體零件標準制訂必須對這些創價空間留存彈性。

挑戰還來自半導體本身技術的快速進展。

半導體技術不再只依循製程微縮的單一增值路徑,增值的方法另外還有使用新材料、先進封裝等方法。以已經使用先進封裝多年的CIS (CMOS Image Sensor)為例,這是在汽車中已經開始提高用量的感測器。目前的CIS至少包含畫素陣列(pixel array)及影像訊號處理器(ISP)2個晶片,以先進封裝的方式相結合。由於先進封裝技術的進展,堆疊3個、4個晶片—譬如再加上DRAM以及做邊緣計算(edge computing)的邏輯晶片—乃至於更多的晶片,都可能在可見的未來發生。

封裝後的產品,不只是效能參數改進的問題,更是功能變化、擴充的問題。雖然過去其他產品標準的訂定也會配合半導體製程的演進而漸進式修改,譬如SDRAM、DDR、DDR2、DDR3 等的演化,但是總體的架構變化是漸近式的,而且每次標準的使用也穩定好一陣子,系統和半導體零件業者都可以使用新標準獲得相當回報。

然而,車用半導體的變化有可能比較快速而激烈,這對於半導體零件標準制定形成挑戰。

做為系統廠商的汽車廠商要垂直整合半導體到哪一個價值環節比較有經濟效益?如果不考慮地緣政治的因素,我認為到ADAS 或L3、L4自駕晶片的設計也許是個好的界線,這是總結手機公司發展經驗可以得到的結論。

整合到此部分,系統公司已足以掌握系統核心價值的創造,譬如Tesla的半導體垂直整合目前便止於L4的晶片設計。如果汽車公司再深入半導體製造部分,就容易面臨要同時具備多種核心能力-包括汽車設計、製造與半導體製造-的挑戰。而半導體的環節也必然會面對規模經濟不足的窘境,畢竟競爭對手是不會採用對手設計、製造的半導體零件的。

以此來考慮車用半導體零件統一規格標準,在汽車的ADAS/自駕晶片定義介面標準會是一個比較合適的起點。從此以下的半導體零件,制定較為有彈性的架構及可靠性規格。講架構是因為半導體技術部分還存有流動性,架構性的標準比較容易去接納新的技術以及相應的新增產品功能;可靠性更多的是針對汽車安全的相關規格。衆所周知,汽車對於安全性的要求近乎完美,而可靠性只是對於安全性的基礎要求之一。

當硬體的標準訂定之後,車廠比較能減少責任的風險,它也會讓法律的修訂、保險產品的設計因有硬體的依據加快進行,而這些非技術的因素是自駕車正式問世的最大難題。

現為DIGITIMES顧問,1988年獲物理學博士學位,任教於中央大學,後轉往科技產業發展。曾任茂德科技董事及副總、普天茂德科技總經理、康帝科技總經理等職位。曾於 Taiwan Semicon 任諮詢委員,主持黃光論壇。2001~2002 獲選為台灣半導體產業協會監事、監事長。