擴展你的數位眼光
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2003.07.15 | 科技

翻開2003年《數位時代雙週》的「台灣科技100強」排名,一共有6家數位相機廠商上榜,從上游零組件,到下游組裝,數位相機族群是台灣新崛起的勢力,其中表現最優異搶下第5名的,就是做ODM的華晶。
根據資策會ITIS指出,2002年數位相機和傳統相機還難分軒輊,但今年將會是數位相機銷售量大幅超越傳統相機的關鍵時刻。

**趨勢來了!一個資訊新秀的誕生

**回到1995年,當時掃描器是台灣驕傲,出貨量位居世界第一。擔任掃描器大廠全友電腦副總經理的夏汝文,在掃描器產業深耕了10年,但他看到卡西歐推出的全球第一台數位相機,心裡馬上有個聲音喊著:「趨勢來了!」帶著多年在資訊業歷練的經驗,配合裕隆集團的資金,夏汝文開始他的創業故事。
「台灣一定能成為數位相機產業的要角,」華晶總經理夏汝文創業時就決定,要成為掌握關鍵技術的ODM廠商,他分析,日本廠商目前在技術上領先,但是數位相機內部的系統,需要數位訊號控制晶片、影像處理和軟體三方面的技術整合,台灣沒有理由輸給日本。
8年後的今天,數位相機年年兩位數的市場成長率,成為引人注目的台灣資訊產業新秀。
數位相機在產業發展初期,擁有傳統相機技術優勢的日本廠商主導市場,但是在產業步入成長期之際,量產需求會使得關鍵技術逐漸標準化,下降的售價壓縮生產毛利,加上數位相機原理與台灣原有的資訊基礎可以相結合,這時擅長標準化生產的台灣廠商機會就來了。

**機會來了!卡到絕佳的戰略地位

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「傳統光學相機裡頭沒有軟體,所以我們和日本很難比,」夏汝文分析,到了數位相機,這個差距會慢慢縮小,「光學相機有70%的價值來自硬體,數位相機則是70%的價值來自軟體,剩下的30%才是精密光學、精密機械和機構設計這些台灣比較弱的地方,」他說,這是台灣可以發揮的地方。
專注在技術研發,讓華晶在2002年卡到一個絕佳的戰略位置。
「就連全球市佔率第二的日本品牌奧林巴斯(Olympus),都得向專業晶片設計公司(如德儀、Zoran)買控制晶片,」而華晶靠著在美國招募的10人晶片設計團隊,成功開發出控制晶片技術。

**功課來了!培養自主技術

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夏汝文說,華晶不是只做組裝,還有自己的研發部門,自己設計晶片,自己寫軟體,慢慢把能力培養起來,「自己做控制晶片不止能省下一台5美元的成本,」夏汝文說明,最難做的還是在最後調整色彩這個部份,要調出對的顏色,需要很多因素配合,掌握住每一個環節,才能在最後把最好的色彩調出來。
為了鞭策研發人員,每年夏汝文都會以日本廠商的技術水準來要求研發部門。
夏汝文舉例,前年華晶生產的相機,4顆電池能拍50張照片,去年進步到2顆拍50張,今年要做到2顆拍100張,「研發聽到都會先喊不可能,」夏汝文堅持,「沒有不可能的事,去拆人家相機研究!」

**挑戰來了!日本走1步華晶走2步

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「佳能(Canon)往前走1步,華晶必須走2步。」指名向日本相機大廠的技術看齊,華晶的口氣不小,「台灣廠商不能永遠在小池塘裡撈魚,」夏汝文說,目前市場高度成長,等著接美日品牌商釋出的OEM訂單也吃得飽,但是3年後產業步入成熟期,如果缺乏研發設計實力,將會落入流血的成本競爭。
華晶不止在技術上緊追日本,連生產線的規劃,也向日本取經。夏汝文指出,數位相機的款式變化愈來愈豐富,舊有的流水型生產線,由於在產品轉換上,往往需要花費2天的時間,一來一往之間,嚴重影響生產效率。
經過研究後發現,日本廠商以數人組成的工作單元取代生產線的「細胞模式」,只要30分鐘就可以完成產品線的轉換,於是決定投入7億台幣資金,請來從Sony退休的日本工廠顧問,為將在2004年啟用的昆山新廠進行規劃工作,「估計能提升30%的工作效率,而且節省30%的空間使用。」夏汝文表示。
一切向日本看齊的結果,讓華晶在客戶開發上大有斬獲,除了美系惠普和柯達委託華晶設計生產之外,今年拿到日本大廠奧林巴斯(Olympus)300萬畫素機種的訂單,讓華晶成為第一個「打入日本圈子」的台灣ODM數位相機廠。
「日本廠商特性跟美國很不一樣,美國人喜歡標準,但日本公司是的特性,你出一個產品規格,我一定要搞一個不一樣的,所以ODM廠商很難用傳統代工模式來打天下,」夏汝文說,這也就是華晶在成立之初,選擇風險較高的設計生產之路的原因,「這樣才能永續經營。」
不過,就在情勢一片看好之際,5月初市場傳出奧林巴斯訂單並未如期出貨的消息,讓華晶的股價受到影響重挫,創下去年底上市以來的新低。夏汝文承認,跟日本廠商的合作,的確面臨不少新的挑戰,「很多的細節要求,跟美系廠商很不一樣,」他表示,第一次合作難免需要磨合,但對華晶未來的發展而言,這是相當寶貴的經驗。
晚餐時間,研發部門仍舊人聲鼎沸,工程師們吃完便當,繼續把玩拆解的相機或是群聚討論,台灣ODM業者要更上層樓,研發,是唯一的路。

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從影像晶片到AI感知平臺:芯鼎科技以ThetaEye開啟智慧視覺新篇章,搶攻車用與智慧場域
從影像晶片到AI感知平臺:芯鼎科技以ThetaEye開啟智慧視覺新篇章,搶攻車用與智慧場域

2009年,芯鼎科技自凌陽科技影像部門獨立(spin-off)而出。當時,數位相機市場正值鼎盛,而芯鼎科技憑藉其深厚的影像訊號處理器(Image Signal Processor, ISP)與影像處理核心技術,迅速在市場上嶄露頭角,不僅長期是日系大廠的合作夥伴,更是日本數位相機品牌的核心供應鏈夥伴。「當時,我們的技術在數位相機領域可說是首屈一指,特別是在處理高像素影像方面。」 芯鼎科技總經理許英偉驕傲地說。

然而,科技浪潮從不等人。隨著2014年後智慧型手機的普及,對數位相機市場造成衝擊,成為半導體業界口中的「典範轉移」經典案例。許英偉回憶道,當時市場營收掉得非常快,我們真切感受到那股壓力,甚至可以說是瀕臨滅頂的邊緣。也正是這股壓力,促使芯鼎科技痛定思痛,開始自問:「在相機領域累積了核心技術後,究竟芯鼎科技還能做些什麼?」

數位相機市場退潮,芯鼎科技尋找新戰場

面對市場重大的典範轉移,芯鼎科技並沒有選擇固守在原本逐漸式微的數位相機領域,而是把多年累積的影像技術,帶往更高門檻、也更具發展潛力的新市場。當時,他們看見了全新的機會點:車用影像。「當時網路攝影機(IP Camera)市場競爭太激烈,尤其大陸廠商進入速度非常快,我們反而選擇挑戰門檻更高的車用市場,特別是前裝市場(Factory-installed products)[註一]。」許英偉回憶說到。

不同於家用相機多數時間是閒置的,車用影像系統一旦啟動就必須在高溫、長時間運作與劇烈震動等極端環境下持續穩定運作。而且,車用市場不只要看得清楚,更關乎安全與責任。這讓芯鼎科技意識到,單純依賴過去的影像演算法已不足以應對市場需求,必須深入系統整合與跨領域的技術布局。

在這段轉型的過程中,芯鼎科技的核心能力不再只是單純的ISP晶片,而是逐步擴展到整合多顆影像感測器、進行車用級系統設計,並在高階影像分析領域累積了能量。他們的產品已成功導入包括歐洲多家車廠在內的車用影像系統,例如電子後照鏡,以及先進駕駛輔助系統(Advanced Driver Assistance Systems, ADAS)的智慧影像分析等高階應用;同時,芯鼎科技也把觸角延伸到室外高階監控市場,投入AI節能感測裝置的開發與工業應用領域,像是機器視覺與工廠自動化等初步探索。

芯鼎科技建置專業測試場域,以確保 AI 視覺方案符合需求。
芯鼎科技建置專業測試場域,以確保 AI 視覺方案符合需求。
圖/ 數位時代

然而,隨著車用電子與各行各業對智慧化的需求日益升高,市場開始對晶片提出全新的挑戰,「比如說,如果前方突然衝出行人,晶片必須在千分之一秒內做出反應,這種功能需求已經超越傳統影像處理的範圍,而屬於AI感知與判斷的範疇。」許英偉說,晶片要看得清楚、更要看懂環境。除了車載應用,團隊也看到智慧監控、機器視覺、無人機等多個場域都開始需要相同技術,而22奈米或28奈米等成熟製程的晶片已無法同時兼顧運算效能、功耗以及多感測融合的複雜需求,因此,芯鼎科技開始醞釀打造全新的 ThetaEye AI Solution SoC平臺,聚焦於 AI 視覺系統單晶片(System on a Chip, SoC)的特殊應用晶片(Application Specific Integrated Circuit, ASIC)設計服務,同步導入 6 奈米先進製程技術。不過,從成熟製程跨入先進製程,再加上小晶片(Chiplet)架構、功能安全與資安防護等多重需求,對一家IC設計公司而言,其實是極大的挑戰。

邁向AI視覺 SoC新世代,迎戰高算力與多感測融合挑戰

適逢國科會協調經濟部及各相關部會共同合作,提出「晶片驅動臺灣產業創新方案」。在此框架指引下,經濟部產業發展署積極推動「驅動國內IC設計業者先進發展補助計畫」(以下簡稱晶創IC補助計畫)。芯鼎科技看見了一道可能突破現狀的契機。「如果沒有外部資源的支持,要公司投入到先進製程以及全新的平臺開發,風險實在太高。」許英偉坦言。於是,在「晶創IC補助計畫」的支持下,一個從影像領域累積多年技術的團隊,正式踏上AI視覺系統SoC新世代的道路,也為打造 ThetaEye 平臺奠定了重要基礎。

芯鼎科技核心經營與技術團隊合影,藉由晶創IC補助計畫攜手推動從影像 ISP 晶片到 AI 視覺 So
芯鼎科技核心經營與技術團隊合影,藉由晶創IC補助計畫攜手推動從影像 ISP 晶片到 AI 視覺 SoC 的跨域轉型,積極布局智慧車用、機器視覺及工業應用市場。
圖/ 數位時代

決定跨足AI視覺 SoC之後,芯鼎科技最先碰到的,就是先進製程的巨大門檻。「從相機領域的ISP晶片,要進化到AI視覺SoC,算力需求已經高出過往幾十倍,而這又帶來功耗、散熱與成本的挑戰。」許英偉說。為此,芯鼎科技著手打造 ThetaEye AI Solution SoC 平臺,與過去的單晶片解決方案不同,新平臺導入先進的6奈米製程,讓晶片在相同面積下能容納更多AI運算單元,同時降低功耗。「多鏡頭、熱感、紅外線感測的需求愈來愈多,傳統製程做不來,尤其車子未來要做到360度全方位視覺感知,需要非常高的算力。」許英偉指出。更關鍵的是,芯鼎科技在 ThetaEye AI 平臺上導入小晶片設計,它能像積木一樣靈活拼接不同功能的晶粒,實現模組化、可客製的設計思維。這對 IC 設計公司意義重大,許英偉表示,若客戶只需要影像融合,可以只選擇相對應的模組;若需要 AI 推論或進階安全防護,也能彈性加進來,無須重頭打造整顆晶片。

除了硬體設計,芯鼎科技也同步把功能安全(支援ASIL-B安全等級)與資安架構,納入ThetaEye AI 平臺的設計考量,滿足車用產業對安全性與可靠性的高標準。「我們不只是做一顆晶片,而是希望打造一個可以快速導入不同市場的感知平臺。」許英偉強調。這樣的平臺化策略,不僅能讓芯鼎科技在車用市場、無人機、機器視覺、工業自動化等不同領域間快速複製技術成果,大幅縮短客戶導入時間,更是未來企業的競爭利基,也有助臺灣半導體產業在AI浪潮中掌握更多話語權。

回首這條轉型路,芯鼎科技從過去熟悉的靜態影像,踏入需即時判斷與決策的AI視覺新戰場,應用場景也更多元,期許讓臺灣成為AI感知晶片的關鍵力量,「我們相信,未來不只是車子,而是任何需要眼睛與大腦的智慧裝置,都將是我們的舞臺。」許英偉有信心的說。

|企業小檔案|
- 企業名稱:芯鼎科技
- 創辦人:羅森洲
- 核心技術:影像處理晶片IC設計
- 資本額:新臺幣9億509萬元

|驅動國內IC設計業者先進發展補助計畫簡介|
由國科會協調經濟部及相關部會共同合作,所提出「晶片驅動臺灣產業創新方案」,目標在於藉由半導體與生成式AI的結合,帶動各行各業的創新應用,並強化臺灣半導體產業的全球競爭力與韌性。在此政策框架下,經濟部產業發展署執行「驅動國內IC設計業者先進發展補助計畫」,以實質政策補助,於113年鼓勵國內業者往 AI、高效能運算、車用或新興應用等高值化領域之「16奈米以下先進製程」或「具國際高度信任之優勢、特殊領域」布局,以避開中國大陸在成熟製程的低價競爭,並提升我國IC設計產業價值與國際競爭力。

【註一】
前裝市場 (factory-installed products):在汽車製造過程中,由原始設備製造商(OEM)所預先安裝或整合的零組件、軟體或設備。

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