韦尔股份王崧:汽车电气化引爆摄像头需求,豪威科技为自动驾驶赋能

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5月11日,创芯海门发展大会暨半导体投资联盟投后赋能大会在南通·海门正式启幕。大会以推动中国半导体产业持续繁荣为己任,聚焦“凝芯聚力 新质海门”主题,由半导体投资联盟主办,中国·海门集微产业创新基地、爱集微咨询(厦门)有限公司共同承办,南通市海门区人民政府指导。

在主论坛会议上,上海韦尔半导体股份有限公司总经理王崧发表了《豪威科技 为自动驾驶赋能》的主题演讲。在演讲中,王崧分享了公司运营的经验和对未来智能化发展的深刻见解。

王崧首先概述了公司的发展历程。豪威科技目前已经成长为中国最大、全球第九的无晶圆设计公司,专注于提供包括传感器、模拟和显示解决方案在内的广泛服务。目前,豪威集团全球员工总数超过4900名,拥有超过4500项IP专利,并涵盖12个主要产品类别,年出货量达到96亿颗以上。

豪威科技定位为全球布局的中国公司,在美国、欧洲、亚洲以及中国本土均设有研发中心。其中,中国区域的研发中心数量最多,且公司的营业收入中有74%份额来自中国市场。公司的业务重点主要集中于以智能手机为核心的消费电子领域,以及以工业和汽车行业为代表的高可靠性产品领域。

在发展战略上,豪威科技致力于在技术、供应链和客户三个关键领域实现高度协同。其中在供应链方面,公司的支持重点集中在55nm、40nm和28nm的技术节点,预计到今年年底,公司12英寸晶圆的月均投片量将达到12万至15万片。

在谈及汽车产业的发展趋势时,王崧指出,随着汽车行业向“电动化、智能化、网联化”的方向迈进,对半导体的需求迎来了爆炸性的增长。这一增长态势在当前整体市场环境较为疲软的背景下显得尤为突出,为整个半导体行业的采购额和市场发展提供了强劲动力。

王崧强调,豪威科技在汽车领域的投入已有20年的历史,公司对于汽车行业规范的深刻理解以及对汽车系统全面的认识已经深入人心,有超过15年专注于汽车传感器开发的经验,围绕核心处理单元提供一站式解决方案,希望持续完善车规产品组合,做到全产品覆盖,包括全球市占率第一的图像传感器及ISP,LCOS,还有MCU、MOSFET/TVS、SERDES、PMIC/SBC、LDO、Automotive DIC等。

据王崧介绍,在图像传感器的需求方面,汽车的电气化带动了整个汽车的智能化,对摄像头的需求变成“4+4+3+1+6”车载配置架构,需求呈现几何倍数成长,应用场景覆盖侧视、环视、高级驾驶辅助系统(ADAS)、电子后视镜、驾驶员监控等。

在当前的汽车技术测试中,主要关注车辆在并线操作以及传统与现代自动驾驶技术方面的性能。根据自动驾驶技术的不同级别,即从L1至L3,对于摄像头的配置数量及其规格有着不同的技术要求。此外,电子后视镜正逐渐成为一种行业趋势,预示着未来后视镜将全面电子化。除了这些,随着智能化和自动驾驶技术普及,对于驾驶员和乘客监控的需求也在增加,包括监测疲劳驾驶状态和安全带使用情况,这些需求在不同场景下会有所差异。

王崧表示,在对车载摄像头应用的综合分析中,可以将相关技术产品大致分为两大类别:

第一类被称为机器视觉技术,其核心不在于成像,而在于检测,主要用于识别前方是否存在障碍物、行人,监测其运动状态,以及判断车辆周围是否有其他车辆。机器视觉技术正不断进步,其提升的主要驱动力是自动驾驶技术的发展需求。自动驾驶技术从L1到L3,其主要区别在于对速度和距离的识别能力,因此对摄像头的解析度和成像清晰度提出了更高要求。

除此之外,车载摄像头还面临一些特定的技术指标挑战,这些指标对于车辆应用至关重要。首先,夜间行车环境复杂,光线条件有限,仅有路灯和车辆灯光,这就要求摄像头能够在明暗对比强烈的条件下清晰捕捉并识别图像,即对宽动态范围有较高要求。同时,由于路灯和车灯通常采用LED光源,存在特定频率的闪烁,摄像头在长曝光拍摄时需避免将这种闪烁摄入,这就要求摄像头既要满足防LED闪烁的需求,又要覆盖宽动态范围。

王崧表示,为了解决这些问题,本质上需要提升摄像头的电荷存储能力,通过几何级数的增加来满足需求。随着车辆智能化的发展,防止黑客入侵以确保驾驶安全也变得尤为重要。此外,随着电气化趋势的加强,元器件的可靠性成为关键问题,一旦发生故障,如何通过错误报告、部分恢复或全面备份功能来确保功能安全,也是必须考虑的。

另外,还要关注车载摄像头需要具备在单一视场中捕捉不同对象并执行不同功能的多重兴趣区域(ROI)能力。例如,前置摄像头既可用于行车记录,也可用于自动驾驶系统。

第二大类是人类视觉技术,成像主要应用于倒车和行车记录仪,已由过去的130万像素(4.2μm)发展到1200万/1500万/1700万像素(2.1μm)。尽管130万像素的解析度对于倒车而言已足够,但由于车载显示屏尺寸的增大,解析度的提升可以改善显示效果,这是推动解析度增加的主要因素。

王崧提到,在车内摄像头发展趋势方面,主要分为两类:一类是驾驶员监控系统(DMS),如眼球追踪以检测疲劳,这类应用倾向于使用全局曝光的三色摄像头捕捉瞬间图像;另一类是内部监控系统(IMS),用于乘客监测,更侧重于成像质量。

王崧还提到了与华为的合作,在问界M9汽车上使用了全球首款采用LCOS技术的全息影像显示,具有更高的分辨率、更大的画面尺寸,且功耗更低。与传统TFT技术相比,它解决了阳光下可视性的问题,并且与DLP技术相比,具有更高的性价比,且整个制造流程实现了国产化。

最后,王崧介绍了豪威科技一项全新的TheiaCel技术。他表示,图像传感器的本质就是感光,过去,摄像头无法同时捕捉明亮和暗部细节的核心原因在于电荷存储空间有限。为了根本解决这一问题,豪威科技推出了全新的TheiaCel技术,在传统堆栈式结构的基础上增加了一层电容层,显著扩大了电荷存储能力,从而在单个像素上实现宽动态范围的效果。

据悉,TheiaCel技术可提高画面动态范围,还能够主动消除LED频闪现象,有助于精准识别交通信号灯。可用于高级驾驶辅助系统(ADAS)和自动驾驶(AD),为车外摄像头提供更高的分辨率和图像质量,从而提高汽车安全性。

(校对/刘昕炜)

责编: 张杰
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