芯片業(yè)者想「搭車」──沒這么簡單！

一開始為智慧型手機設(shè)計的應(yīng)用程式處理器現(xiàn)在已經(jīng)被許多數(shù)位電視所采用，這已經(jīng)不是秘密;隨著智慧型手機應(yīng)用處理器越來越普遍且性能強大，原產(chǎn)自智慧型手機的技術(shù)也不可避免地涉足至其他不同市場領(lǐng)域，包括機器對機器通訊(M2M)、醫(yī)療甚至汽車。

隨著全世界開始把連網(wǎng)汽車形容為「四個輪子的智慧型手機」大肆吹捧(其實也就是為車用資訊娛樂系統(tǒng)打造的數(shù)據(jù)機晶片與應(yīng)用處理器)，車用領(lǐng)域也為晶片供應(yīng)商帶來了獨特的挑戰(zhàn)。筆者先前有一篇文章提到了高通(Qualcomm)開始供應(yīng)車規(guī)LTE晶片(參考原文)，指出因為越來越多汽車廠商開始關(guān)注消費性電子技術(shù)，也讓各家晶片廠商競相將主要針對消費性電子設(shè)備開發(fā)的方案，升級成車規(guī)。

高通身為全球最大智慧型手機晶片供應(yīng)商，應(yīng)該是最適合回答我稱之為「車規(guī)難題」的人選;為何說是「難題」?因為要將原本為智慧型手機所設(shè)計的技術(shù)移植到汽車應(yīng)用，確實是很大的挑戰(zhàn)，特別對那些沒有車規(guī)晶片設(shè)計經(jīng)驗的公司(包括高通)來說。這家智慧型手機晶片大廠想進軍汽車應(yīng)用，需要先克服三個挑戰(zhàn)：1.確保自家晶片的可靠性(符合汽車應(yīng)用需求);2.采用先進(且具備某種程度的成熟度)技術(shù);3.為汽車業(yè)者尋找最經(jīng)濟的解決方案。

高通的「雙管齊下」策略

高通產(chǎn)品管理副總裁NakulDuggal稍早前接受EETimes美國版編輯電話采訪時強調(diào)，該公司正針對汽車應(yīng)用市場采取「雙管齊下」的策略，一邊進行車規(guī)驍龍(Snapdragon)應(yīng)用處理器的設(shè)計，一邊與第三方合作夥伴聯(lián)手打造采用高通消費性數(shù)據(jù)機晶片的車規(guī)等級車用資訊娛樂系統(tǒng)(telematic)模組。

針對進軍汽車中控臺(也就是車用資訊娛樂系統(tǒng)應(yīng)用)的晶片，高通致力于將自己的地位由第三線汽車零組件供應(yīng)商，升級為第二線。在1月的國際消費性電子展(CES)上，高通宣布將在今年底推出該公司首款車規(guī)Snapdragon應(yīng)用處理器，且將進駐2016年上市的新款汽車。

Duggal表示，這些日子以來，市面上的應(yīng)用處理器在「面積僅10x10mm大小的單晶片上整合了大量技術(shù)」;為了成為第二線的汽車應(yīng)用處理器供應(yīng)商，高通的任務(wù)重點是控管每一個進駐該單晶片的技術(shù)，確保各個功能區(qū)塊是可靠的、且符合車規(guī)。

應(yīng)用處理器設(shè)計業(yè)者已經(jīng)采用先進制程節(jié)點，因此晶片的功耗較低;此外這些業(yè)者也尋求采用先進記憶體技術(shù)，以支援更高頻寬、更高速度以及更高元件性能。但Duggal指出：「以LPDDR4為例，這種最先進的行動記憶體技術(shù)在智慧型手機上也是剛剛才開始應(yīng)用?！顾訪PDDR4能用在今日的車規(guī)應(yīng)用處理器嗎?他的回答是「還不可行」。

智慧型手機應(yīng)用處理器的生命周期比汽車短得多，并以非常先進的技術(shù)為基礎(chǔ)茁壯成長;要將之移植到汽車上，高通需要衡量可靠性因素。汽車產(chǎn)業(yè)希望盡可能跟上智慧型手機內(nèi)的先進技術(shù)演進步伐，但包括高通在內(nèi)的晶片業(yè)者要確認的是，應(yīng)用在智慧型手機內(nèi)的最先進、最強大技術(shù)，是否在良率可靠度上「夠成熟」，可做為車規(guī)解決方案。

至于車用資訊娛樂系統(tǒng)應(yīng)用的數(shù)據(jù)機晶片，Duggal指出，模組化解決方案是一條可行之路;他坦承：「我們已經(jīng)在內(nèi)部廣泛討論過這個問題?！挂簿褪堑降赘咄ㄔ摬辉撟约涸O(shè)計車規(guī)LTE晶片，而不是仰賴第三方合作夥伴將高通的晶片應(yīng)用包模組里、再取得車規(guī)。

車規(guī)LTE晶片驗證難題

要打造車規(guī)LTE晶片(不是模組)，會面臨兩個問題：第一，數(shù)據(jù)機晶片必須能支援復(fù)雜的品牌以及蜂巢式網(wǎng)路的持續(xù)變動，以因應(yīng)全球電信營運商的需求;Duggal表示：「六或七年前，只有CDMA與GSM網(wǎng)路，我們只需要支援兩種或三種不同頻段;當全世界進入3G時代，我們需要處理6~10個頻段。」而演進至今日的4GLTE(還需要考量向后相容)網(wǎng)路：「我們正在討論的是對51個頻段的支援?！?/p>

另一個問題是「網(wǎng)路驗證」，數(shù)據(jù)機晶片除了要通過車規(guī)認證，還需要接受各家電信營運商所設(shè)定的嚴苛驗證程序。因此假設(shè)你已經(jīng)有一款車規(guī)數(shù)據(jù)機晶片，你該如何確保已經(jīng)內(nèi)建該款車規(guī)晶片的車輛通過某家電信營運商的網(wǎng)路驗證測試?是把整輛車子都送交營運商嗎?顯然這是一個比營運商對驗證手機的要求，更具困難度的后勤支援能力考驗。

比較合乎邏輯的是打造一個數(shù)據(jù)機模組──內(nèi)含基頻晶片、電源管理晶片、射頻晶片、記憶體、天線等所有零件──然后讓該模組取得車規(guī)并接受電信營運商驗證;不過這樣高通仍是第三線汽車零組件供應(yīng)商，而且必須仰仗模組供應(yīng)商如LG、SierraWireless與Gemalto等，接受繁重的蜂巢式網(wǎng)路驗證與車規(guī)認證。Duggal表示，讓一個數(shù)據(jù)機模組和營運商網(wǎng)路「與時俱進」的最佳方式，仍是依賴模組產(chǎn)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)，才能確保長期可靠性。

為了成為二線車規(guī)晶片供應(yīng)商，高通一直很努力，其工作包括為車規(guī)晶片選擇合適的制程技術(shù);Duggal指出：「這是一個非常嚴謹?shù)男袆??！共贿^高通并不是把同樣的Snapdragon應(yīng)用處理器做兩種設(shè)計，一種給智慧型手機用、另一種給汽車用;「因為我們的消費性電子等級Snapdragon系列應(yīng)用處理器產(chǎn)品種類很多，遠超出汽車廠商所需要的?！?/p>

Duggal進一步表示：「我們的任務(wù)是確認汽車產(chǎn)業(yè)需求，關(guān)注能符合車規(guī)的技術(shù)性能，并針對能運用汽車市場解決方案做適當?shù)木駬?。」但最棘手的部分仍是在對先進技術(shù)的強烈需求，以及汽車市場嚴苛的可靠性規(guī)格之間取得平衡點。