對于我們的智能手機、平板電腦、個人計算機、電視機，甚至更大件的空調(diào)來說，最不可或缺的零部件就是半導(dǎo)體了。但眾所周知，半導(dǎo)體并不只是應(yīng)用于上述移動設(shè)備及家電產(chǎn)品，在更多的情況下，它是以“車載半導(dǎo)體”的形式搭載在汽車上的，其“存在感”也正在逐年增強。有調(diào)查結(jié)果表明，車載半導(dǎo)體的全球市場將在2016年～2024年的八年時間內(nèi)擴大至約200億美元¹。
1：出處：Strategy Analytics

以自動駕駛裝置舉例，在電子儀表等顯示儀器、電動汽車（EV）已普及的背景下，每臺汽車所使用的半導(dǎo)體產(chǎn)品數(shù)量也有所増加。半導(dǎo)體的用途也已經(jīng)從開關(guān)車載音響、后視鏡等外圍功能擴大到了汽車駕駛、安全支持等領(lǐng)域。本文正是以飛速發(fā)展的自動駕駛裝置為切入點，展望車載半導(dǎo)體的未來

一、實現(xiàn)自動駕駛的前提：可識別行人的半導(dǎo)體！

一般而言，實現(xiàn)自動駕駛必須具備四個要素：感應(yīng)、識別、判斷、控制。東芝主動研發(fā)和銷售的圖像識別處理器“Visconti?”，能輕松“識別”攝像頭拍攝的影像內(nèi)容，如檢測自動駕駛汽車周邊的車輛、行人、道路標(biāo)識等。

構(gòu)成自動駕駛的四要素

對于獲取操縱車輛的關(guān)鍵信息來說，“識別”功能非常重要。識別的準(zhǔn)確度直接左右著自動駕駛汽車的安全性能，說它是最重要的要素也不為過。也正因為如此，自動駕駛必須具備高水平的圖像識別性能。

“用于車載的圖像識別功能，必須在惡劣的條件下（如周圍黑暗等）具有極高的識別性能，且能夠以低耗電量進行識別處理。”東芝電子元件與儲存裝置株式會社的惠谷文彥（EYA?FUMIHICO）先生這樣說道。

東芝電子元件與儲存裝置株式會社
混合信號IC事業(yè)部 惠谷文彥先生

Visconti?根據(jù)龐大的（拍攝的行人、障礙物等識別對象的）圖像數(shù)據(jù)中提取的對象特征，通過提前制作可識別上述對象的參數(shù)²，將其與攝像頭拍攝的影像相匹配。但是，我們并不只在明亮的白天駕駛汽車。很多時候，我們也不得不在非常黑暗的夜路上行駛。在黑暗的環(huán)境中，我們很難用肉眼發(fā)現(xiàn)路上的行人，危險隨時都會降臨。但有了Visconti?，這一切都不再是煩惱了。即使是在非常黑暗的環(huán)境中，它也能瞬間識別人和障礙物，幫助司機安全駕駛。
2：參數(shù)：執(zhí)行程序時設(shè)定的指示內(nèi)容

“可以說，Visconti?是東芝歷史悠久的圖像識別技術(shù)、半導(dǎo)體研究開發(fā)成果的集大成者。例如，Visconti?中應(yīng)用了：在郵件分揀機中積累的文字、符號識別技術(shù)的智慧，以及在電視機和游戲機領(lǐng)域研發(fā)的圖像處理引擎的技術(shù)。在此基礎(chǔ)上，我們還將與東芝集團的研究開發(fā)部門攜手推進新一代產(chǎn)品的研發(fā)工作。”（惠谷先生）

二、車載半導(dǎo)體追求節(jié)能化的原因是什么

另一方面，我們不禁要追問，對于那些外形遠大于智能手機、平板電腦的汽車的產(chǎn)品，為什么低電耗如此重要？

“我們知道，使用電氣的半導(dǎo)體在其運行時會發(fā)熱。我們用于圖像識別的半導(dǎo)體大多數(shù)被裝置在了汽車擋風(fēng)玻璃的上部附近。這個地方長期受日光照射，溫度相對更高。如果不控制半導(dǎo)體的發(fā)熱狀況，可能會導(dǎo)致它停止運行。車載導(dǎo)航可以附帶風(fēng)扇、散熱器來降溫，但對于擋風(fēng)玻璃附近的半導(dǎo)體卻并不合適。因此，我們只能力求控制半導(dǎo)體的電力消耗?！?（惠谷先生）

匯集高圖像識別性能與低電力消耗優(yōu)勢的 “Visconti? Family”，目前已被多家車載設(shè)備供應(yīng)商采用，并搭載在批量生產(chǎn)的汽車上。

圖像識別處理器 “Visconti?”

三、主動發(fā)起挑戰(zhàn)，只為實現(xiàn)更先進的自動駕駛！

Visconti?當(dāng)前主要用于緊急制動（特別是ADAS高級駕駛輔助系統(tǒng)）等系統(tǒng)之中，要實現(xiàn)完全的自動駕駛，還有待進一步的研究。

“今后自動駕駛技術(shù)還將進一步發(fā)展、升級，并具備可靈活應(yīng)用AI（人工智能）的功能?！保ɑ莨认壬?/p>

現(xiàn)在，為了實現(xiàn)更先進的自動駕駛，世界范圍內(nèi)的相關(guān)企業(yè)都在加速技術(shù)研發(fā)工作。東芝也正在和株式會社DENSO合作，共同研發(fā)以人類大腦神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)為模型的AI技術(shù)——DNN-IP（Deep Neural Network-Intellectual Property）。

并不只停留在應(yīng)用AI的層面，東芝還創(chuàng)造性地提出了新一代的、更具前瞻性的構(gòu)想。

“在考慮到汽車安全這個問題時，常規(guī)的AI產(chǎn)品都是以與人類大腦識別行人或障礙物的過程相似的程序來識別圖像。但是，這種方法并不能徹底避免人為事故。要防止人為事故，必須對意外事件的發(fā)生概率及其可能性進行預(yù)測和計算，這需要以目前技術(shù)水平尚未達到的、極高的速度來處理復(fù)雜的信息?！保ɑ莨认壬?/p>

為了在不久的將來實現(xiàn)更加安全、便利的自動駕駛，東芝的車載半導(dǎo)體研發(fā)工作正在飛速推進著。面對無盡的挑戰(zhàn)，東芝科技研發(fā)人員們永不止步！

“最尖端的半導(dǎo)體，以前主要是應(yīng)用于電視機，近期則是應(yīng)用于個人計算機、智能手機。而我認為，目前引領(lǐng)世界技術(shù)潮流的，還得是專用于車載的半導(dǎo)體。汽車市場正在進入一個追求算法難度與運算速度的時代，這給世界范圍內(nèi)半導(dǎo)體廠家的心理承受能力帶來了極大的考驗。但正是因為要跨越的‘跳欄’很高，所以也更讓人有干勁了。作為汽車領(lǐng)域的技術(shù)人員，我希望能掌握世界最尖端的技術(shù)，研發(fā)出更好的半導(dǎo)體產(chǎn)品?！被莨认壬缡钦f。相信這也是千千萬萬奮戰(zhàn)在研發(fā)第一線的東芝人的心聲了吧！