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#自動緊急煞車AEB #駕駛輔助系統ADAS #汽車安全完整性等級ASIL
#矽晶中介層interposer #直通矽晶穿孔TSV #3D封裝 #FinFET製程
【2016半導體產業預言】
回顧2015年，是史無前例的半導體產業整合之年，企業併購總額逾1,000億美元，超出過去10年所累積的企業併購總額。半導體產業重組迅速，反映了即使產業成長不足，但其發展正趨於成熟；展望2016年，技術的持續推進，提升物聯網 (IoT)、透過網路提供影音內容與服務 (Over The Top, OTT)、連網家庭、智慧汽車與可支援豐富內容的解決方案廣泛應用。其中，汽車市場更處於變革前端。
★汽車轉向功能性創新，安全第一
歐盟已制訂目標，期透過自動緊急煞車 (AEB) 和車道偏離警示等駕駛輔助系統 (ADAS) 技術降低駕駛的錯誤，以便在未來十年內減少 50% 的道路死亡人數。在美國，十家主要的汽車製造商承諾，將使 AEB 成為所有新款汽車的標準配備，並將於未來數個月內，與美國高速公路安全保險協會 (IIHS) 和美國高速公路交通安全局 (NHTSA) 合作制訂相關規範，包括訂出 AEB 成為標準特性的時間表。
有別於上世紀的「循序演進」，創新也僅止於造型款式；現今為改善安全性和駕駛性能，感測器和高解析度攝影機配備有增無減，加上無人駕駛驅動，未來所有車輛都將成為網路一部分。汽車連網需求的提升，LTE 和 Wi-Fi 將更廣泛佈署，車內、汽車對基礎架構 (V2I) 、汽車對汽車 (V2V) 通訊亦將明顯成長；許多非傳統汽車製造商開始投入，而IP業者、晶片供應商對汽車設計亦將舉足輕重。
為滿足功能性的安全需求，讓汽車內的電子系統故障能以更安全的方式偵測出來並妥善處理，晶片製造商須符合由 ISO 26262 標準定義的更高汽車安全完整性等級 (ASIL) 標準，根據重大事故發生的可能性、駕駛的可掌控程度，以及後果嚴重性等指標結合判定 A／B／C／D等級 (D代表最安全的關鍵流程以及最嚴格的測試規範)。預估在2016年，ASIL B 將成為汽車的主流要求。
★製程發展將「超越摩爾定律」
今年也是「超越摩爾定律」(More than Moore)展現動能的一年，將採用微縮電晶體之外的方法增加晶片密度、縮小尺寸，且採用製程節點的方式已出現移轉。一來因為製程技術28奈米以上的節點已趨成熟，且單位邏輯閘成本逐漸下降；二來FinFET製程雖擁有面積、功率和效能優勢，但並不適用於所有應用。這意味設計人員將擁有更多樣化製程選擇，須從軟體到矽晶和封裝做全方位檢視設計。
早期領先的解決方案主要是在矽晶中介層 (interposer) 上堆疊多顆晶片，但過去十年來已誕生新的晶粒封裝技術，例如：直通矽晶穿孔 (through silicon via，TSV)，它可增加晶片密度、通過晶圓背面的銅阻障底層，並能在晶圓磨薄時進行曝光。3D 中介層設計的優點是其高效能以及潛在微縮效益，有多種不同版本，但這些新技術通常並不便宜，且須搭配複雜的業務模式，才能處理不同來源的裸晶粒。
2016年開始，無需中介層或 TSV 的更低成本消費性3D封裝技術將朝大量生產邁進，業界預估今年底，許多高階智慧型手機將開始利用這項技術。另一項重大改變是，一直到90奈米左右，每個數位設計都會因成本、功率和效能提升而盡快移轉到新的製程節點，經濟效益也已改變。業者會根據目標應用進行製程移轉，甚至混合選用不同的製程技術，或為不同應用選用成熟節點的衍生製程版本。
★感測器是開啟無人駕駛車與人類共存的窗戶
在自動化過程中，將感測器技術中的轉換(Transformations) 、轉譯(Interpretations) 以及連結(connections) 等環節，進一步提升到「雲端運算」及「預測演算法」極為重要；而這整個由類比轉化為資訊的概念，與無人駕駛是相通的。無人駕駛的技術重點，即在於如何在其身處的生態系統 (ecosystem) 中移動自如；Rumba 掃地機器人、無人飛行器、無人駕駛播種機或無人駕駛車，皆是成功應用範例。
基於微機電技術的感測器，在價格、重量與體積上皆具有明顯優勢；其次，貫通真實世界與數位世界連結，不只從訊號處理器取得資料，還要從雲端中獲取資料；再者，為因應頻寬逐漸加大，以及與其它系統互動能力越來越強的感測器需求，須把軟體與演算法整合到感測器中。最後更重要的，是必須考慮到防範駭客入侵系統，感測器應具備加密功能。
只有奠基於高性能的感測器和演算法，以及高品質的資料和雲端環境，才能實現精確演算法；而使用多重感測器層 (multiple sensor layer) 的演算法，可提供極佳的可靠性，將扮演非常關鍵的角色。這些技術由於牽涉面太廣，有賴於公司之間團隊合作的努力，才能突破各種障礙與困難。想了解更多關於汽車電子及半導體的現況與未來？
延伸閱讀：《高峰展望》
http://compotechasia.com/a/____/2016/0117/30981.html
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