對于我們的智能手機、平板電腦、個(gè)人計算機、電視機，甚至更大件的空調來(lái)說(shuō)，最不可或缺的零部件就是半導體了。但眾所周知，半導體并不只是應用于上述移動(dòng)設備及家電產(chǎn)品，在更多的情況下，它是以“車(chē)載半導體”的形式搭載在汽車(chē)上的，其“存在感”也正在逐年增強。有調查結果表明，車(chē)載半導體的全球市場(chǎng)將在2016年～2024年的八年時(shí)間內擴大至約200億美元¹。
1：出處：Strategy Analytics

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

一、實(shí)現自動(dòng)駕駛的前提：可識別行人的半導體！

一般而言，實(shí)現自動(dòng)駕駛必須具備四個(gè)要素：感應、識別、判斷、控制。東芝主動(dòng)研發(fā)和銷(xiāo)售的圖像識別處理器“Visconti?”，能輕松“識別”攝像頭拍攝的影像內容，如檢測自動(dòng)駕駛汽車(chē)周邊的車(chē)輛、行人、道路標識等。

構成自動(dòng)駕駛的四要素

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

“用于車(chē)載的圖像識別功能，必須在惡劣的條件下（如周?chē)诎档龋┚哂袠O高的識別性能，且能夠以低耗電量進(jìn)行識別處理?！睎|芝電子元件與儲存裝置株式會(huì )社的惠谷文彥（EYA?FUMIHICO）先生這樣說(shuō)道。

東芝電子元件與儲存裝置株式會(huì )社
混合信號IC事業(yè)部 惠谷文彥先生

Visconti?根據龐大的（拍攝的行人、障礙物等識別對象的）圖像數據中提取的對象特征，通過(guò)提前制作可識別上述對象的參數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(chē)。很多時(shí)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)現路上的行人，危險隨時(shí)都會(huì )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：執行程序時(shí)設定的指示內容

“可以說(shuō)，Visconti?是東芝歷史悠久的圖像識別技術(shù)、半導體研究開(kāi)發(fā)成果的集大成者。例如，Visconti?中應用了：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)。在此基礎上，我們還將與東芝集團的研究開(kāi)發(fā)部門(mén)攜手推進(jìn)新一代產(chǎn)品的研發(fā)工作?！保ɑ莨认壬?/p>

二、車(chē)載半導體追求節能化的原因是什么

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

“我們知道，使用電氣的半導體在其運行時(shí)會(huì )發(fā)熱。我們用于圖像識別的半導體大多數被裝置在了汽車(chē)擋風(fēng)玻璃的上部附近。這個(gè)地方長(cháng)期受日光照射，溫度相對更高。如果不控制半導體的發(fā)熱狀況，可能會(huì )導致它停止運行。車(chē)載導航可以附帶風(fēng)扇、散熱器來(lái)降溫，但對于擋風(fēng)玻璃附近的半導體卻并不合適。因此，我們只能力求控制半導體的電力消耗?！?（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(chē)載設備供應商采用，并搭載在批量生產(chǎn)的汽車(chē)上。

圖像識別處理器 “Visconti?”

三、主動(dòng)發(fā)起挑戰，只為實(shí)現更先進(jìn)的自動(dòng)駕駛！

Visconti?當前主要用于緊急制動(dòng)（特別是ADAS高級駕駛輔助系統）等系統之中，要實(shí)現完全的自動(dòng)駕駛，還有待進(jìn)一步的研究。

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

現在，為了實(shí)現更先進(jìn)的自動(dòng)駕駛，世界范圍內的相關(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(huì )社DENSO合作，共同研發(fā)以人類(lèi)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、更具前瞻性的構想。

“在考慮到汽車(chē)安全這個(gè)問(wèn)題時(shí)，常規的AI產(chǎn)品都是以與人類(lèi)大腦識別行人或障礙物的過(guò)程相似的程序來(lái)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(jìn)行預測和計算，這需要以目前技術(shù)水平尚未達到的、極高的速度來(lái)處理復雜的信息?！保ɑ莨认壬?/p>

為了在不久的將來(lái)實(shí)現更加安全、便利的自動(dòng)駕駛，東芝的車(chē)載半導體研發(fā)工作正在飛速推進(jìn)著(zhù)。面對無(wú)盡的挑戰，東芝科技研發(fā)人員們永不止步！

“最尖端的半導體，以前主要是應用于電視機，近期則是應用于個(gè)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(zhuān)用于車(chē)載的半導體。汽車(chē)市場(chǎng)正在進(jìn)入一個(gè)追求算法難度與運算速度的時(shí)代，這給世界范圍內半導體廠(chǎng)家的心理承受能力帶來(lái)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(chē)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)出更好的半導體產(chǎn)品?！被莨认壬缡钦f(shuō)。相信這也是千千萬(wàn)萬(wàn)奮戰在研發(fā)第一線(xiàn)的東芝人的心聲了吧！