毫無疑問,日漸火熱的自動駕駛技術將成為過去50年來最具影響力的技術之一。自動駕駛的實現,能夠挽救數百萬人的生命,釋放無數耗費在駕駛中的時間,並有望緩解擾人的交通擁堵。盡管目前還沒有實現真正的自動駕駛,但是,任何新的、有意義的進展,都在為我們描繪那個值得期待的未來。
當我們談及自動駕駛領域的知名廠商時,可能會率先想到特斯拉(Tesla)、英偉達(NVIDIA)、甚至是英特爾(Intel)的mobilesye等曝光度較高的名字。但是,這個領域還有一家值得關注的企業,正通過積極的布局和穩健的成長,或將在不遠的未來逐漸成為自動駕駛領域的領導者之一,它便是安森美半導體(ON Semiconductor Corp)。
安森美半導體如何成為自動駕駛傳感領導者
自動駕駛核心傳感器包括攝像頭、LiDAR和雷達
據麥姆斯谘詢介紹,自動駕駛涉及很多關鍵電子設備和元件,就車輛環境感知而言,目前業界廣泛認為主要包括三種核心傳感器類型:LiDAR、雷達和攝像頭,它們通過確定車輛外部以及內部的環境狀況,支持自動駕駛車輛處理器在幾個毫秒的時間內做出正確的駕駛決策。其數據處理的方式有幾種,有些方案是在集成處理單元的傳感器模塊中完成,有些則是通過更集中的中央處理器完成。
為了更好的發揮各技術的自身優勢,LiDAR、雷達和攝像頭在ADAS(高級駕駛輔助係統)係統中需要作為一個“團隊”協同工作。LiDAR通常用於探測150米左右的中距離物體,其分辨率可以達到厘米級。LiDAR可以提供車輛周圍物體和環境的高分辨率地圖,以幫助製定駕駛決策。雷達通常用於更遠距離的精確速度測量,盡管其分辨率低於LiDAR,但雷達通常不會受到天氣條件的影響。雷達目前主要用於汽車的自適應巡航控製(ACC)等應用。攝像頭則具有很高的分辨率,適用於中短距離應用,能夠在白天、黃昏和夜晚照明條件下運行,但往往需要大量的數據處理。
安森美手握LiDAR、雷達和攝像頭圖像傳感器參與自動駕駛市場競爭,事實上,它是市場上唯一一家能夠自己製造這三種傳感器的廠商。在攝像頭圖像傳感器領域,安森美與索尼(Sony)和豪威科技(OmniVision)展開激烈競爭;在雷達領域,與英飛淩(Infineon)、意法半導體(ST)、德州儀器(TI)以及恩智浦(NXP)競爭;而LiDAR領域,則是一個全新的開放競爭的領域,擁有數十家創業廠商。
攝像頭圖像傳感器
在汽車圖像傳感器領域,安森美是唯一一家擁有從1.2MP到1.7MP,再一直到8.3MP全係列CMOS圖像傳感器的製造商。8.3MP圖像傳感器可用於車輛的全自動駕駛和ADAS係統,1.7MP和1.2 MP可用於ADAS係統、360°環視和後視功能。完整的CMOS圖像傳感器產品線可以簡化汽車設計,降低開發成本和維護。這是安森美的價值體現和獨一無二的優勢。
2017年汽車領域圖像傳感器廠商的市場份額
數據來源:《自動駕駛汽車傳感器-2018版》
據麥姆斯谘詢報道,近年,安森美汽車圖像傳感器業務的複合年增長率(CAGR)實際達到了55%,2017年安森美占據了汽車領域圖像傳感器8.58億美元市場規模的43%,領先豪威科技(25%)和索尼(9%),成為了該領域的新王者。
與許多其它半導體公司一樣,安森美打造了參考設計平台,以幫助加快其設計和汽車圖像傳感器的上市時間。該平台被稱為模塊化汽車參考係統(Modular Automotive Reference System),簡稱“MARS”。MARS提供許多不同的解決方案可供選擇,包括6種不同的傳感器母板、6種不同的協處理器、2種不同的串行器(serializer)及解串器(de-serializer)以及以太網。參考設計不僅加速了產品上市時間,而且還為規模較小的市場進入者設置了準入門檻。
LiDAR
據麥姆斯谘詢此前報道,2018年5月,安森美宣布收購了SensL Technologies,後者專業為汽車、醫療、工業和消費類市場提供矽光電倍增管(SiPM)、單光子雪崩二極管(SPAD)和LiDAR傳感產品。此次收購將幫助安森美擴展其成像、雷達和LiDAR產品供應能力,從而擴大其ADAS和自動駕駛等汽車傳感應用的市場份額。
SensL采用SiPM陣列的固態LiDAR係統結構示意圖
SensL在醫療成像前沿領域目前處於領先地位,圍繞SiPM和SPAD技術提供了廣泛的產品線,這些技術為經濟型固態LiDAR的開發開辟了道路。該公司基於領先的SiPM和SPAD深度傳感技術,業已成為汽車LiDAR新興領域的市場領導者。
SensL的技術基於CMOS工藝,通過規模經濟提供了極具成本效益的固態LiDAR解決方案,為充滿挑戰的成像環境帶來了領先的深度傳感精度、探測距離和係統功耗。
雷達
據麥姆斯谘詢此前報道,2017年3月,安森美從IBM旗下Haifa研究團隊(位於以色列,是IBM研究部門在美國境外最大的研發基地)收購了一支經驗豐富的毫米波團隊,並在以色列海法成立了安森美半導體雷達設計中心。安森美立即開始了全麵的雷達傳感器路線圖開發,包括麵向高階自動駕駛的頂級性能的遠程雷達,以及針對ADAS和成本效益型自動駕駛應用的尺寸優化、高效節能的中短距離智能雷達。
安森美自動駕駛生態係統
我們生活在一個充徹著各種生態係統的世界中,任何技術的成功在某種程度上取決於它所構建或運作的生態係統。安森美的自動駕駛生態係統很簡單——與業內最大最具影響力的夥伴合作,例如:英特爾在CES宣布的Intel mobilesye GO平台;英偉達Drive PX和PX2平台;百度阿波羅(Apollo)平台。
安森美沒有公開宣傳的另一個更大的生態係統平台是穀歌的Waymo。穀歌對除英偉達之外的任何組件供應商似乎都三緘其口,但這並不意味著安森美沒有參與Waymo的合作。毋庸置疑,安森美的芯片肯定包含在穀歌Waymo這個最大的生態係統中。
結語
收購SensL後,安森美成為了幾乎所有自動駕駛應用的一站式傳感器供應商。不斷刷屏自動駕駛圈的英偉達、英特爾mobilesye或百度阿波羅,安森美都可能身在其中。除了自動駕駛應用,安森美的這些傳感器也用於輔助駕駛應用,包括目前常規車輛的製動、轉彎、車道變換警告和泊車輔助係統等。
此外,除了自動駕駛技術,安森美還是純電動汽車和混合動力汽車功率應用領域的強者。因此,在可見的未來,安森美完全有能力逐漸成長為自動駕駛傳感領域的領導者之一。