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【功率器件】ARM能否保住车用处理器IP市场独占地位?

来源:拓墣产业研究院    原作者:徐韶莆    

鉴于车用电子需求逐步增加与技术发展速度加快,车用芯片市场的开放程度将逐渐扩展,也使得供应链厂商针对此商机积极拓展,市占比最高的IP供应商ARM将持续引领技术主流。RISC-V的开源架构引发市场讨论,不过在车应用发展上仍需时间。

ARM持续引领车用处理器IP技术发展

在车用处理器领域,尤其是ADAS与车载资通讯(In-Vehicle Infotainment)方面,不管是MCU或SoC,ARM授权IP使用在各样车用芯片上的渗透率极高,包括NXP、Renesas、TI、STMicroelectronics、Cypress、Qualcomm、NVIDIA与Tesla等大厂,都是ARM的授权客户,也让ARM架构芯片在ADAS与车载资通讯市场扮演龙头角色,占比皆超过6成;目前普遍推广的Level 2自驾车等级应用上,ARM技术采用率则高达85%。

分析ARM的IP架构分类,Cortex-A、Cortex-R与Cortex-M均有对应车用的设计,自2018年Cortex-A76开始衍生出的Cortex-A76 AE(Automotive Enhanced),更是为车用量身打造的CPU IP,且能对应至7nm制程节点进行最佳化,目前处于车用认证中,是未来非常有竞争力的产品。

ARM看好未来自驾车发展趋势,将持续集中CPU、GPU、ISP的异质运算,着重低功耗技术研发,并针对车用芯片上的运算单元,包括CPU、GPU、NPU等,依照使用者不同需求进行应用场景评估。在Computex 2019展上发表新一代Cortex-A77,虽在做好最佳的ROI(Return of Investment)前属于全面性应用的通用版本,亦有开发车用Cortex-A77 AE版本,是ARM专门车用领域AE系列中的第二项产品,目前也处于车用认证中,同样聚焦在自驾车与ADAS部份做功能性开发。

在芯片制程节点方面,会持续对应最新制程节点,但不会将车用做首要产品应用,仅先针对制程做最佳化与开发,待其他数位消费电子产品做完测试后,才会移做车用市场。因此面对未来汽车电动化需求增加,而持续推动的车用芯片发展,ARM在市场需求与技术发展上的领先地位将更加稳固。

授权IP使用限制有利于开源的RISC-V架构加速发展

RISC-V是一个基于精简指令的指令集架构(Instruction Set Architecture,ISA),主要有其授权开源及可自订延伸指令2项优点而受到关注。在授权方面,由于RISC-V是开放性架构,没有产权知识的限制,对寄望能有自主管理决策的厂商来说,具有其吸引力;另外,可自订延伸指令集的设定,可让使用者配合产品应用增加特定功能,助益开发者在产品竞争力的提升。

RISC-V架构IP的主要供应商之一,SiFive基于RISC-V架构的相关产品线,可能会将终端应用范围包含MCU的E-Cores作为车用MCU的切入点,对应ARM Cortex-R与Cortex-M相关产品;而致力于推广RISC-V的台系厂商晶心科技,过去推出可应用在车用ADAS领域的AndesCore D1088-S DSP Extension 32-bit Processor架构,由于其与RSIC-V相似,相信对日后开发RISC-V的相关车用产品帮助不少。

然而对车用处理器来说,RISC-V发展或将面临些许挑战。首先在车用认证方面,由于车用产品在环境温湿度、使用年限、可容忍故障率与供货年限的考量上,对比工业用或数位消费电子产品严格许多,要求高且认证时间长,加上整车厂和Tier 1厂商与既有供应链合作已行之有年,起步较晚的RISC-V架构要抢占市场份额较有难度。

另外,在自订指令集方面,自由度高的设定可能带来IP版本差异化,日后版本更新或系统兼容性方面不易整合为固定标准,也可能成为RISC-V在车应用发展的影响因子。

整体而言,RISC-V在车用领域的开发尚属起步阶段,发展速度目前比不上主流IP厂商,但从市场竞争的公平性来看确实有其必要性,待车用认证与相关规格制定完成,或将有不错的表现,未来发展仍需持续关注。

图片声明:封面图片来源于正版图片库:拍信网

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