联网/安全需求将加速 推动先进车规半导体应用

　　智慧车系统基本须具备“联网”与“安全”功能，因此带动全球的汽车嵌入式资通讯联网服务(Embedded Telematics Services)市场，预期全球市场需至2020年的年复合成长率(CAGR)将超过20%，其中，资讯娱乐系统应用在车用记忆体解决方案的市场中，占了最高的比重;而2015年之后于安全驾驶和环保应用也有呈指数成长的潜力。
　　预期到2017年全球将有60%的新车加入“联网”行列，这些汽车都能直接连线外部网路，存取并处理各种资料。汽车将透过云端运作，存取车内和外部资料，而这些应用程式都需要记忆体(RAM/OTP/eFlash等)。
　　在2020年以前，智慧汽车产业将持续在物联网半导体需求方面持续扮演着重要角色，并推升嵌入式记忆体(eNVM)MCU、新兴的5G毫米波通讯、MEMS传感器、Wi-Fi/蓝牙(Bluetooth)/GPS多功能组合晶片(Combo Chip)、WiGig射频、汽车雷达Radar/ITS、类比前端模组(Front End Module)、类比混合讯号(Analog Mixed-signal)等车规半导体出货量。
　　其中，基于各国行车安全规定，再加上市场对汽车便利与无人驾驶功能的需求，逐渐带动汽车中新型半导体元件的大量需求，连带地汽车记忆体的重要性也将大幅攀升。
　　2015年之后，“联网”与“安全”驾驶市场的记忆体成长率或将快速超越资讯娱乐市场应用之记忆体。除了各种资讯娱乐之外，安全性及环保App，也使得专属的记忆体装置对于汽车来说越来越重要。
　　未来随着ADAS与V2V通讯应用快速发展，汽车电子系统须处理的资料量正与日俱增，不仅需要更高效能的处理器或微控制器(MCU)，亦须搭配高容量密度且低功耗的先进记忆体方案，方能达到最佳运作效能。
　　记忆体解决方案对于联网汽车极为重要，因为记忆体内储存了ADAS、资讯娱乐和环境系统函式所有的基本程式码，以及所有参数和处理的资料。因此，解决方案必须具备最高等级的可靠性、高密度、高速和高效能，还有低耗电量。
　　在许多新应用的频宽需求带动下，4Gb以上密度的第三代双倍资料率(DDR3)记忆体等高效能动态随机存取记忆体(DRAM)，也有需求不断上升之现象。现今已经普遍用于微控制器晶片内的DRAM，已经不足以支援汽车应用、软体和多媒体资料的储存需求，因此，还必须需要专属的DRAM和快闪记忆体元件。 管理型NAND装置(如eMMC记忆体)和高密度管理型NAND装置(如SSD)拥有全新的特色与功能，将为联网汽车的记忆体应用注入新动力。ADAS系统与智慧型车辆通讯网路类似，须仰赖各种不同的电子技术而运作;除了感测器，举凡讯号处理元件和影像辨识引擎等应用，均会占用大量记忆体，使得挥发性和非挥发性记忆体的需求呈现爆炸成长。
　　非挥发性记忆体的需求不断提升，因为可用来储存安全认证。V2I和V2V应用本身即能透过无线连线存取，因此可能会遭到窜改或破解，采用认证的通讯方式，则可以化解这项最主要的疑虑。
　　而为了储存安全认证，防止无线连线遭到窜改，对于高密度(1G～4GB)内建Flash NAND的需求也随之兴起;其中，单层式储存(SLC)NAND Flash是最理想的选择。对于需要4G～6GB储存空间的应用来说，嵌入式多媒体记忆卡(eMMC)模组则是最适合的选择。
　　而诸如三维(3D)地图、路况监控和气象报告，以及汽车收音机、紧急救援系统(eCall)和语音辨识之类的导航与资讯娱乐应用等，也全部都需要大容量的非挥发性记忆体，其中eMMC记忆体由于采用了管理型NAND架构可以大幅地降低中央处理器(CPU)的负载，因此也是最为适合这些应用类型。
　　车用eMMC嵌入式记忆体架构另采用特殊功能，以达到汽车产业的需求，例如eMMC封装包含专用的测试板，可用于故障分析。
　　使用这些测试板，测试系统就能直接存取模组内的NAND元件，而不用透过控制器传送资料，也得以针对整个记忆体组进行全面且完整的检查。汽车eMMC装置其他的主要优点，包括电力中断保护和智慧功能，可选择在现场完成韧体更新，于每次须要升级时替系统节省成本。
　　以美光(Micron)的eMMC记忆体解决方案为例，其整合式的16位元NAND控制器不只可处理更沉重的管理负载(相较于独立型NAND元件)，同时也将记忆体最佳化。未来NAND控制器将提升至32位元，甚至可能嵌入在eMMC模组内。过去高阶车款所采用的记忆体元件平均价值约为12.8美元，低价车款约为2美元;而以现阶段来看，某些配备完整的高价车款所采用的记忆体元件已经达到100美元以上的价格。
　　此外，未来随着5G毫米波技术进展，V2V、V2I等通讯将更为成熟。而先进微控制器(MCU eNVM/Flash)/数位讯号处理器(DSP)/现场可编程闸阵列(FPGA)，再搭配无线传感器网路(Wireless Sensor Network)等应用，来达成远程监测(Remote Monitoring)也是未来可能发展的趋势。
　　存取车内和外部资料的应用程序，带动了联网汽车的发展，而这些都将需要下世代5G/毫米波技术，将开辟新的使用案例和应用程序。