驅動世界的嶄新見解
驅動世界的嶄新見解

研究未來自動駕駛的重要學習:重視資料傳輸與資料主權的企業將能提高企業價值。

是否還記得上回開車的沿途風景?或許當時風光明媚,路途順暢。旅途中,你可能發現晴空萬里的海濱美景或是綠意盎然的鄉間小徑。然而,天卻總有不測風雲,並非每次的旅程都是如此愜意,有時我們會因為路況而必須調整行程。

正因為無法完全預測路況,汽車製造商正全力開發可預防意外發生的工具。但究竟該如何在毫無徵兆,突然遇到闖紅燈的卡車或結冰路面的情況下,確保駕駛人的安全呢?

數據資料就是關鍵。

不論是傳統燃油車、連網汽車或自駕車(AVs),都需要大量的道路測試資料,以確保行車安全。當車輛偵測與預測功能越敏銳,旅程就越安全。因此,資料洪流亦可說是未來汽車的另一種燃料。

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數據資料不僅用於行銷、廣告、零售業等,對於汽車產業也有很大的重要性。
圖/ Shutterstock

忽略資料將會「鑄成大錯」

成功的企業都清楚現今這世界皆仰賴資料在運作,因此,資料不足將是企業的一大致命傷。麥肯錫顧問公司也提出警告:「至今多數汽車製造商都忽略了車用資料背後的龐大商機,與其他積極從資料中汲取企業價值的產業相比,可說是項重大疏失。」

幸好,對汽車製造商與其他所有產業而言,只要是有助於人類社會發展的資料都藏有提升企業價值的潛力。

消費者對於聯網汽車與自駕車越來越有興趣。麥肯錫顧問公司在2020年的調查中發現,有37%的受訪者表示願意為了連網功能選購其他汽車品牌,更有39%的消費者在購入汽車後願意嘗試車中更多的數位功能。

Fortune Business Insights的研究也指出,預計全球聯網汽車市場將從2021年的597億美元成長至2028年的1918.3億美元,年複合成長率高達18.1%。

然而,儘管聯網汽車與自駕車有助於環保、提升安全並開放創新,但若未善用這些富含資料的洞察並控制演算法,就先在全球部署這些新技術,反而可能帶來負面的效果。

如何善用資料將是決定自駕車成敗的關鍵。設計出更強大的連網功能,並推出Level 2至Level 5的自駕車是一個需要大量資料的學習過程。而攝影鏡頭、光達與超音速感測器等裝置將會擷取大量的非結構性資料集

若要成功利用自駕車研究案例的資料,就必須將這些資料傳送到能被擷取洞見的地方。而若研究車輛若要進行更高等級自駕技術的測試,現場資料必須能從車庫上傳至雲端,以進行機器學習(ML)處理。

攝影鏡頭、光達與超音速感測器等裝置將會擷取大量的非結構性資料集。
攝影鏡頭、光達與超音速感測器等裝置將會擷取大量的非結構性資料集,能否善用這些資料將是決定自駕車成敗的關鍵。
圖/ 作者提供

大量資料等同於大好機會

請記得,這些資料將在複雜且擁擠的環境中傳輸。

從自駕車攝影鏡頭等端點上傳至雲端的資料集,急遽龐大,日益壯觀。多數資料都存放在多雲與邊緣兩地。不論遠近,資料量呈現前所未見的成長。光是今年,全球企業資料量平均年成長率高達42%,其中僅有32%的資料受到運用,台灣的比例更低,只有 30%。IDC研究發現企業具強健資料維運(data operations)的能力以運用資料,將可提高營收與顧客滿意度。大量資料就是大好機會。

要掌握機會,蒐集到的資料就必須快速傳輸到能夠安全利用的地點,最好是鄰近該應用場域。

汽車製造商使用研究車輛來微調自駕車解決方案,做好將來上路的準備,而資料正是其中成敗的關鍵。平均每台研究車輛能收集30TB至50TB的資料,最高可達150TB。10至20輛搭載先進駕駛輔助系統(ADAS)的研究車隊共能收集約1.5PB的資料,這些資料需要傳輸到公有雲上進行AI/ML工具運算。但首先,這些資料要如何上傳到公有雲呢?

根據Seagate近期的Mass Data on the Go報告指出,單靠頻寬傳輸大量資料的速度太過緩慢。即便是透過企業級網路,也需要150天才能將研究車隊一整天蒐集到的1.5PB資料,在車庫中上傳完畢。

為克服棘手的延遲問題,多數企業紛紛選用更快且更可靠的解決方案:Lyve資料傳輸服務。研究車輛將資料儲存在車廂裡的可攜式硬碟中,之後即可輕鬆拆卸,並無縫地透過空運運送至雲端擷取分析。ADAS的研究資料可被運送至各處,也可以備份到儲存即服務雲端上。

Lyve 資料傳輸服務
Lyve的資料傳輸服務,可將資料儲存在車廂裡的可攜式硬碟中,之後即可輕鬆拆卸,並無縫地透過空運運送至雲端擷取分析。
圖/ 作者提供

維護資料主權,持續並進

除了頻寬外,安全與法遵問題也會阻礙資料流動。現今資料經濟的時代中,資料主權舉足輕重,特別是在政府已經意識到資料代表力量的歐洲。歐洲政府相當重視資料治理與安全性,並且制定出一般資料保護規範(GDPR)等相關法規。

想要進行資料治理的企業,可以選擇以資料為中心的雲端,像儲存即服務,其位置通常位於邊緣,鄰近資料產生地。能推動資料傳輸與主權的策略正是推動企業成長的催化劑。

這或許有違常理,但阻礙資料傳輸的因素最終往往成為了讓資料自由流動的要素。延遲會造成資料傳輸的停滯,但不代表資料傳輸就此停滯不前。相反地,延遲反而推動技術創新,選用實體、安全的可攜式硬碟可快速輕鬆的傳輸資料。

同理可證,不應對資料主權有疑慮而把資料束之高閣。選擇以資料為中心、相容於S3、可安全備份、鄰近資料產生地的雲端服務,即為理想的解決方案。

重視資料治理與安全性。
數據資料對各產業都有其重要性,但同時更要重視資料管理與安全性,因此需要慎選管理的第三方廠商或是產品。
圖/ 作者提供

歸根究柢,你的資料還是屬於你的,歐洲國家與因保護顧客而成功的企業同樣明白這點。無論資料集有多麽龐大或非結構化,都能確保資料靈活及資料主權。

未來的路已經相當明確,企業如何確保資料傳輸並維護資料主權同時也將左右駕駛人的行車品質。

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責任編輯:吳佩臻、侯品如

關鍵字: #汽車產業
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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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