鑒于車(chē)用電子需求逐步增加與技術(shù)發(fā)展速度加快，車(chē)用芯片市場(chǎng)的開(kāi)放程度將逐漸擴(kuò)展，也使得供應(yīng)鏈廠商針對(duì)此商機(jī)積極拓展，市占比最高的IP供應(yīng)商ARM將持續(xù)引領(lǐng)技術(shù)主流。RISC-V的開(kāi)源架構(gòu)引發(fā)市場(chǎng)討論，不過(guò)在車(chē)應(yīng)用發(fā)展上仍需時(shí)間。
ARM持續(xù)引領(lǐng)車(chē)用處理器IP技術(shù)發(fā)展
在車(chē)用處理器領(lǐng)域，尤其是ADAS與車(chē)載資通訊(In-Vehicle Infotainment)方面，不管是MCU或SoC，ARM授權(quán)IP使用在各樣車(chē)用芯片上的滲透率極高，包括NXP、Renesas、TI、STMicroelectronics、Cypress、Qualcomm、NVIDIA與Tesla等大廠，都是ARM的授權(quán)客戶(hù)，也讓ARM架構(gòu)芯片在ADAS與車(chē)載資通訊市場(chǎng)扮演龍頭角色，占比皆超過(guò)6成；目前普遍推廣的Level 2自駕車(chē)等級(jí)應(yīng)用上，ARM技術(shù)采用率則高達(dá)85%。
分析ARM的IP架構(gòu)分類(lèi)，Cortex-A、Cortex-R與Cortex-M均有對(duì)應(yīng)車(chē)用的設(shè)計(jì)，自2018年Cortex-A76開(kāi)始衍生出的Cortex-A76 AE(Automotive Enhanced)，更是為車(chē)用量身打造的CPU IP，且能對(duì)應(yīng)至7nm制程節(jié)點(diǎn)進(jìn)行最佳化，目前處于車(chē)用認(rèn)證中，是未來(lái)非常有競(jìng)爭(zhēng)力的產(chǎn)品。
ARM看好未來(lái)自駕車(chē)發(fā)展趨勢(shì)，將持續(xù)集中CPU、GPU、ISP的異質(zhì)運(yùn)算，著重低功耗技術(shù)研發(fā)，并針對(duì)車(chē)用芯片上的運(yùn)算單元，包括CPU、GPU、NPU等，依照使用者不同需求進(jìn)行應(yīng)用場(chǎng)景評(píng)估。在Computex 2019展上發(fā)表新一代Cortex-A77，雖在做好最佳的ROI(Return of Investment)前屬于全面性應(yīng)用的通用版本，亦有開(kāi)發(fā)車(chē)用Cortex-A77 AE版本，是ARM專(zhuān)門(mén)車(chē)用領(lǐng)域AE系列中的第二項(xiàng)產(chǎn)品，目前也處于車(chē)用認(rèn)證中，同樣聚焦在自駕車(chē)與ADAS部份做功能性開(kāi)發(fā)。
在芯片制程節(jié)點(diǎn)方面，會(huì)持續(xù)對(duì)應(yīng)最新制程節(jié)點(diǎn)，但不會(huì)將車(chē)用做首要產(chǎn)品應(yīng)用，僅先針對(duì)制程做最佳化與開(kāi)發(fā)，待其他數(shù)位消費(fèi)電子產(chǎn)品做完測(cè)試后，才會(huì)移做車(chē)用市場(chǎng)。因此面對(duì)未來(lái)汽車(chē)電動(dòng)化需求增加，而持續(xù)推動(dòng)的車(chē)用芯片發(fā)展，ARM在市場(chǎng)需求與技術(shù)發(fā)展上的領(lǐng)先地位將更加穩(wěn)固。
授權(quán)IP使用限制有利于開(kāi)源的RISC-V架構(gòu)加速發(fā)展
RISC-V是一個(gè)基于精簡(jiǎn)指令的指令集架構(gòu)(Instruction Set Architecture，ISA)，主要有其授權(quán)開(kāi)源及可自訂延伸指令2項(xiàng)優(yōu)點(diǎn)而受到關(guān)注。在授權(quán)方面，由于RISC-V是開(kāi)放性架構(gòu)，沒(méi)有產(chǎn)權(quán)知識(shí)的限制，對(duì)寄望能有自主管理決策的廠商來(lái)說(shuō)，具有其吸引力；另外，可自訂延伸指令集的設(shè)定，可讓使用者配合產(chǎn)品應(yīng)用增加特定功能，助益開(kāi)發(fā)者在產(chǎn)品競(jìng)爭(zhēng)力的提升。
RISC-V架構(gòu)IP的主要供應(yīng)商之一，SiFive基于RISC-V架構(gòu)的相關(guān)產(chǎn)品線(xiàn)，可能會(huì)將終端應(yīng)用范圍包含MCU的E-Cores作為車(chē)用MCU的切入點(diǎn)，對(duì)應(yīng)ARM Cortex-R與Cortex-M相關(guān)產(chǎn)品；而致力于推廣RISC-V的臺(tái)系廠商晶心科技，過(guò)去推出可應(yīng)用在車(chē)用ADAS領(lǐng)域的AndesCore D1088-S DSP Extension 32-bit Processor架構(gòu)，由于其與RSIC-V相似，相信對(duì)日后開(kāi)發(fā)RISC-V的相關(guān)車(chē)用產(chǎn)品幫助不少。
然而對(duì)車(chē)用處理器來(lái)說(shuō)，RISC-V發(fā)展或?qū)⒚媾R些許挑戰(zhàn)。首先在車(chē)用認(rèn)證方面，由于車(chē)用產(chǎn)品在環(huán)境溫濕度、使用年限、可容忍故障率與供貨年限的考量上，對(duì)比工業(yè)用或數(shù)位消費(fèi)電子產(chǎn)品嚴(yán)格許多，要求高且認(rèn)證時(shí)間長(zhǎng)，加上整車(chē)廠和Tier 1廠商與既有供應(yīng)鏈合作已行之有年，起步較晚的RISC-V架構(gòu)要搶占市場(chǎng)份額較有難度。
另外，在自訂指令集方面，自由度高的設(shè)定可能帶來(lái)IP版本差異化，日后版本更新或系統(tǒng)兼容性方面不易整合為固定標(biāo)準(zhǔn)，也可能成為RISC-V在車(chē)應(yīng)用發(fā)展的影響因子。
整體而言，RISC-V在車(chē)用領(lǐng)域的開(kāi)發(fā)尚屬起步階段，發(fā)展速度目前比不上主流IP廠商，但從市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)的公平性來(lái)看確實(shí)有其必要性，待車(chē)用認(rèn)證與相關(guān)規(guī)格制定完成，或?qū)⒂胁诲e(cuò)的表現(xiàn)，未來(lái)發(fā)展仍需持續(xù)關(guān)注。
