車載半導體技術最前沿

對(duì)于(yú)我們的智能(néng)手機、平闆電腦、個人計算機、電視機，甚至更大件的空調來說，最不可(kě)或缺的零部件就(jiù)是半導體了。但衆所(suǒ)周知，半導體并不隻是應用(yòng)于(yú)上述移動設備及家(jiā)電産品，在更多的情況下(xià)，它是以“車載半導體”的形式搭載在汽車上的，其(qí)“存在感”也正在逐年(nián)增強。有調查結果表明，車載半導體的全球市場将在2016年(nián)～2024年(nián)的八年(nián)時間内擴大至約200億美元¹。
1：出處：Strategy Analytics

以自(zì)動駕駛裝置舉例，在電子儀表等顯示儀器、電動汽車（EV）已普及的背景下(xià)，每台汽車所(suǒ)使用(yòng)的半導體産品數量也有所(suǒ)増加。半導體的用(yòng)途也已經從開關車載音響、後(hòu)視鏡等外圍功能(néng)擴大到了汽車駕駛、安全支持等領域。本文正是以飛速發(fā／fà)展的自(zì)動駕駛裝置爲切入點，展望車載半導體的未來

一、實現自(zì)動駕駛的前提：可(kě)識别行(háng / xíng)人的半導體！

一般而(ér)言，實現自(zì)動駕駛必須具備四個要(yào / yāo)素：感應、識别、判斷、控制。東芝主動研發(fā／fà)和銷售的圖像識别處理器“Visconti™”，能(néng)輕松“識别”攝像頭拍攝的影像内容，如(rú)檢測自(zì)動駕駛汽車周邊的車輛、行(háng / xíng)人、道路标識等。

構成自(zì)動駕駛的四要(yào / yāo)素

對(duì)于(yú)獲取操縱車輛的關鍵信息來說，“識别”功能(néng)非常重要(yào / yāo)。識别的準确度直接左右着(zhe／zhuó／zhāo／zháo)自(zì)動駕駛汽車的安全性能(néng)，說它是最重要(yào / yāo)的要(yào / yāo)素也不爲過(guò)。也正因爲如(rú)此，自(zì)動駕駛必須具備高水平的圖像識别性能(néng)。

“用(yòng)于(yú)車載的圖像識别功能(néng)，必須在惡劣的條件下(xià)（如(rú)周圍黑暗等）具有極高的識别性能(néng)，且能(néng)夠以低耗電量進行(háng / xíng)識别處理。”東芝電子元件與儲存裝置株式會(huì)社的惠谷文彥（EYA・FUMIHICO）先生(shēng)這樣說道。

東芝電子元件與儲存裝置株式會(huì)社
混合信号IC事(shì)業部 惠谷文彥先生(shēng)

Visconti™根據龐大的（拍攝的行(háng / xíng)人、障礙物等識别對(duì)象的）圖像數據中提取的對(duì)象特征，通過(guò)提前制作可(kě)識别上述對(duì)象的參數²，将其(qí)與攝像頭拍攝的影像相匹配。但是，我們并不隻在明亮的白天(tiān)駕駛汽車。很多時候，我們也不得(dé / de / děi)不在非常黑暗的夜路上行(háng / xíng)駛。在黑暗的環境中，我們很難用(yòng)肉眼發(fā／fà)現路上的行(háng / xíng)人，危險随時都會(huì)降臨。但有了Visconti™，這一切都不再是煩惱了。即使是在非常黑暗的環境中，它也能(néng)瞬間識别人和障礙物，幫助司機安全駕駛。
2：參數：執行(háng / xíng)程序時設定的指示内容

“可(kě)以說，Visconti™是東芝曆史悠久的圖像識别技術、半導體研究開發(fā／fà)成果的集大成者。例如(rú)，Visconti™中應用(yòng)了：在郵件分揀機中積累的文字、符号識别技術的智慧，以及在電視機和遊戲機領域研發(fā／fà)的圖像處理引擎的技術。在此基礎上，我們還将與東芝集團的研究開發(fā／fà)部門攜手推進新一代産品的研發(fā／fà)工作。”（惠谷先生(shēng)）

二、車載半導體追求節能(néng)化的原因是什麽

另一方面，我們不禁要(yào / yāo)追問，對(duì)于(yú)那(nà)些外形遠大于(yú)智能(néng)手機、平闆電腦的汽車的産品，爲什麽低電耗如(rú)此重要(yào / yāo)？

“我們知道，使用(yòng)電氣的半導體在其(qí)運行(háng / xíng)時會(huì)發(fā／fà)熱。我們用(yòng)于(yú)圖像識别的半導體大多數被裝置在了汽車擋風玻璃的上部附近。這個地方長期受日光照射，溫度相對(duì)更高。如(rú)果不控制半導體的發(fā／fà)熱狀況，可(kě)能(néng)會(huì)導緻它停止運行(háng / xíng)。車載導航可(kě)以附帶風扇、散熱器來降溫，但對(duì)于(yú)擋風玻璃附近的半導體卻并不合适。因此，我們隻能(néng)力求控制半導體的電力消耗。” （惠谷先生(shēng)）

彙集高圖像識别性能(néng)與低電力消耗優勢的 “Visconti™ Family”，目前已被多家(jiā)車載設備供應商采用(yòng)，并搭載在批量生(shēng)産的汽車上。

圖像識别處理器 “Visconti™”

三、主動發(fā／fà)起挑戰，隻爲實現更先進的自(zì)動駕駛！

Visconti™當前主要(yào / yāo)用(yòng)于(yú)緊急制動（特别是ADAS高級駕駛輔助系統）等系統之中，要(yào / yāo)實現完全的自(zì)動駕駛，還有待進一步的研究。

“今後(hòu)自(zì)動駕駛技術還将進一步發(fā／fà)展、升級，并具備可(kě)靈活應用(yòng)AI（人工智能(néng)）的功能(néng)。”（惠谷先生(shēng)）

現在，爲了實現更先進的自(zì)動駕駛，世界範圍内的相關企業都在加速技術研發(fā／fà)工作。東芝也正在和株式會(huì)社DENSO合作，共同研發(fā／fà)以人類大腦神經網絡爲模型的AI技術——DNN-IP（Deep Neural Network-Intellectual Property）。

并不隻停留在應用(yòng)AI的層面，東芝還創造性地提出了新一代的、更具前瞻性的構想。

“在考慮到汽車安全這個問題時，常規的AI産品都是以與人類大腦識别行(háng / xíng)人或障礙物的過(guò)程相似的程序來識别圖像。但是，這種方法并不能(néng)徹底避免人爲事(shì)故。要(yào / yāo)防止人爲事(shì)故，必須對(duì)意外事(shì)件的發(fā／fà)生(shēng)概率及其(qí)可(kě)能(néng)性進行(háng / xíng)預測和計算，這需要(yào / yāo)以目前技術水平尚未達到的、極高的速度來處理複雜的信息。”（惠谷先生(shēng)）

爲了在不久的将來實現更加安全、便利的自(zì)動駕駛，東芝的車載半導體研發(fā／fà)工作正在飛速推進着(zhe／zhuó／zhāo／zháo)。面對(duì)無盡的挑戰，東芝科技研發(fā／fà)人員們永不止步！

“最尖端的半導體，以前主要(yào / yāo)是應用(yòng)于(yú)電視機，近期則是應用(yòng)于(yú)個人計算機、智能(néng)手機。而(ér)我認爲，目前引領世界技術潮流的，還得(dé / de / děi)是專用(yòng)于(yú)車載的半導體。汽車市場正在進入一個追求算法難度與運算速度的時代，這給世界範圍内半導體廠家(jiā)的心理承受能(néng)力帶來了極大的考驗。但正是因爲要(yào / yāo)跨越的‘跳欄’很高，所(suǒ)以也更讓人有幹勁了。作爲汽車領域的技術人員，我希望能(néng)掌握世界最尖端的技術，研發(fā／fà)出更好的半導體産品。”惠谷先生(shēng)如(rú)是說。相信這也是千千萬萬奮戰在研發(fā／fà)第一線的東芝人的心聲了吧！