CES的自駕賽車初體驗
CES的自駕賽車初體驗

拉斯維加斯北郊的賽車場內,一輛輛無人駕駛賽車先後在賽道上疾馳,Indy賽車風味的引擎聲浪響徹場內。湊巧這天近旁美國空軍基地起飛的先進戰機群持續低空呼嘯通過,陸空相印,速度的動感與挑戰激盪在場的每一個人。

在CES展期的最後一天,這場有史以來首次的無人賽車爭先超越賽像是在為2022年CES車輛展項壓軸。總計來自八個國家的14所大學組成九個賽車隊,來此參加這次空前但不絕後的超越賽。中午之後,他們依上午計時成績過濾出進入決賽的車隊,兩兩配對,以超越賽方式逐次分出勝負。最終義大利米蘭理工大學隊擺脫緊咬的慕尼黑科技大學TUM隊獲勝。

這場賽車是今年CES科技展期間最潮的亮點之一,許多到主辦單位攤位索票的觀眾都不得其門而入,只能在線上觀看實況。

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今年CES科技展最新潮的亮點之一,便是這場以自駕賽車為主角的競賽。
圖/ ndy Autonomous Challenge

賽車是新技術的研發場

賽車的價值絕不只是觀賞娛樂。賽車一直是車輛技術重要的技術研發試驗場。因FI一級方程式競賽而發展的方向盤換檔撥盤、輕量化車身結構、以至多項汽車引擎的創新等等,都可在現時市場銷售的車輛上看到。此回的無人車賽會更可將發展焦點聚集在自動駕駛此一題目,結合各式軟硬體技術,吸納數據科學、深度學習等新領域,共推技術進步。

這場CES自動駕駛賽車是歷經兩年發展的結果。2020年初,來自美歐亞及中東總計41所大學各自組隊參加,開發演算法、軟體,放入微軟Azure雲端平台上的自駕車模擬平台,在線上開跑。其後,主辦單位跳脫虛擬賽車層次,走向實體,與美國印第安納州Indy大賽車賽道結合。他們提供參賽各隊Indy賽車使用的Dallara AV-21賽車為統一的平台,規定各隊不得自行修改硬體,而是將各自發展的完整軟體植入,完全由演算法駕駛賽車。

去年10月,各車隊齊集美國Indy賽道,首次以單車計時賽方式進行比賽。主辦單位Energy Systems Network總裁Paul Mitchel回憶,當時各隊到了Indy賽道,花費了約一個月才確認有信心讓植入軟體的賽車進入賽道跑動。

其後各隊實際的速度實績,明白呈現這群教授與學生以演算法駕駛賽車的快速進步。起初限速50公里的賽車,歷經調校與修正,到比賽結束時,獲勝的德國慕尼黑科技大學TUM隊,以時速213公里(135英里)拿下冠軍。四個月後到了拉斯維加斯,最終在此獲勝的義大利米蘭理工大學隊,則在緊咬的慕尼黑科技大學的賽車最後打滑失控衝出賽道後,以時速278公里(173英里)的成績拿下冠軍。

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為了突破比賽極限,賽車車體的各種優化、升級與改良,多數都可以在一般車款上看見,故賽車場可說是新技術的研發場。
圖/ 陳修賢

突破人類賽車的極限

在現今車速最快的一級方程式、Indy、NASCAR三大職業賽事中,Indy賽車固然車速最快,但比較各賽會對賽車性能與駕駛表現的考驗,Indy賽車的橢圓型賽道也最單純,不像一級方程式賽道的複雜多變。因此,Indy賽道的單純最適合作為自動駕駛系統相互競比的起點。

這群自始參加比賽的科技與賽車迷,對自家賽車的性能表現充滿期待。Paul Mitchel就提到,不管是Indy或是一級方程式賽車等三大職業賽事的極速,過去二十多年一直停留在480公里(240英里)上下。在車手安全的顧慮及各類技術限制下,各大賽並不願讓車速大幅增加。或許有了自動駕駛賽車參與,我們終將可以又看到人類賽車極限速度再次躍升。

由於這是自動駕駛賽車的初體驗,一切都在摸索,也或由於這個賽會都是大學隊伍參與,主辦單位、各賽隊、以及不同科技零組件的贊助商間一直極度願意相互結夥搭配,推動比賽的順利進行。此點特色與職業賽車隊間近乎您死我活地激烈爭鬥截然不同。

原本入圍參加決賽的維吉尼亞大學隊,在比賽前兩日練習時把車撞毀,完全無法參賽,未能進入決賽的普渡大學隊見狀,慷慨把車出借給維吉尼亞大學隊,雙方連夜合作將維吉尼亞隊的軟體移植到普渡的車上。但在決賽日開始前練習時,維大又把自普渡借來的賽車撞壞,最終無法參賽。

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Indy賽車的橢圓型賽道最單純,不像一級方程式賽道的複雜多變,較適合作為自駕賽車競賽的起點。
圖/ 陳修賢

用開源精神征服自動駕駛技術

CES賽後,主辦方將會於各車隊、贊助商合作,升級賽車平台的電腦運算系統以及其它零組件。他們必須克服偶爾無法掌握賽車確切位置及周遭環境的問題。此外,他們也要改進細部的車內配置,讓贊助商Luminar的光學感測器、Cisco的通訊系統、以及雷達與攝影機等多項設備,可以更緊密地整合擠入原本是賽車手單人乘坐的小空間內。同時他們還要提高設備的耐用度,讓賽車可以長時間在顛簸賽道上運行而不故障。

眼前這一隊隊參賽隊伍,沒有大型賽會職業車隊的龐大資源與編制,反而充分展現熱情,要將科技界開源的簡樸精神與自駕賽車的刺激相結合。奪冠的義大利隊核心成員不過12人,與F1車對比,真是小規模;同樣擠入決賽的韓國KAIST車隊,整隊只有四人,大小事一肩扛,據說日日無法好好睡足。

開賽前片刻,問起眼前賽車與特斯拉等商業銷售中車款在軟體有多大差異,義大利隊內專責演算法的Mustafa Alp搖頭回應,特斯拉等企業的軟體團隊規模大、資源足,參與此賽會的大學車隊難以比擬。

但是這一隊隊學生與教授合組的團隊,硬是能靠著腦力與有限資源,於不到半年內,在Indy式的賽道上跑出絕佳成績。望向未來,他們的車速或將更快,競爭型態也將必然可由兩車超越,邁向三車、四車、以至更多車輛互超。以演算法與軟體程式規模看,義大利隊車內植入的程式規模,也必然會超過目前約五十萬行的長度。

在歐洲,已經有人提議要在類似一級方程式等複雜賽道舉辦自動駕駛賽車競賽。自動駕駛技術以及自駕賽車競賽眼前固然挑戰連連,但是遠期前景絕對遠大。啟動賽車,駛入賽道,奔向未來。

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責任編輯:吳佩臻、侯品如

關鍵字: #自駕車
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補齊未來電子業版的關鍵拼圖!矽眾科技以高階溫度補償驅動晶片IP,助攻高階AI與車用市場
補齊未來電子業版的關鍵拼圖!矽眾科技以高階溫度補償驅動晶片IP,助攻高階AI與車用市場

你是否曾好奇,為何今日的手機能在艷陽下持續運作,而電動車也能從零下的極地順利駛出,精準感測周遭環境?

看似尋常的應用場景背後,其實隱藏著一顆默默進行的「溫度偏移校正」關鍵晶片。這類負責環境感知、並能進行溫度補償的「驅動晶片」,是電子元件穩定運作不可或缺的一環 。然而,這塊高階驅動IC的研發,長期以來卻是臺灣在全球半導體供應鏈中相對薄弱的環節,使得臺灣眾多在零組件領域傲視全球的廠商,在高階應用市場中受制於人。

矽眾科技鎖定高階溫度補償驅動晶片IP,要替臺灣補足產業鏈缺口

「我們臺灣在零組件領域,其實有很多世界第一,例如在全球市佔率領先的振盪器,但始終難以打進高階產品線,就是因為缺少能驅動這些零組件的高階晶片。」矽眾科技創辦人陳世綸開宗明義地指出產業痛點。他解釋,許多臺灣零組件廠商雖擁有卓越的製造能力,但在高階驅動晶片上卻高度仰賴美日大廠,而國際大廠往往不願開放最先進技術,臺灣廠商因此缺乏在價值鏈高附加價值鏈段的話語權,只能在低利潤的紅海市場中競爭。如何打破技術封鎖、強化自主關鍵技術,成為臺灣電子產業邁向國際高端市場的關鍵課題。

而矽眾科技的成立,正是為了補上這道斷鏈而生。作為少數專注零組件驅動晶片矽智財(Silicon Intellectual Property , IP)開發的企業,當AI運算與電動車市場爆發性成長,矽眾科技以可重複授權、穩定可靠的矽智財解決方案,成為產業鏈中不可或缺的關鍵推手。陳世綸說當高階電子產品對穩定性的要求日益嚴苛,就更考驗元件必須能在高溫、低溫甚至劇烈溫度變化下維持效能。這正是「溫度補償」(Temperature Compensation)技術的關鍵價值所在。

「矽眾科技的IP 就像貼心的助理,提醒元件「冷了多穿衣服、熱了脫下外套」,透過溫度補償即時調整參數,即使處於零下 40 度的嚴寒或高達 140 度的酷熱環境,訊號依然能保持精準一致。」陳世綸生動地形容 。

透過開發板進行晶片溫度感測與數位校準測試,確保 MEMS 感測器在不同溫度下依然能維持精準運作。
透過開發板進行晶片溫度感測與數位校準測試,確保 MEMS 感測器在不同溫度下依然能維持精準運作。
圖/ 數位時代

他進一步解釋,晶片內整合了類比的溫度感測器來偵測環境溫度,並將數據傳送給數位電路進行判斷與分析,數位電路再發出指令,精準校準MEMS(Micro-Electro-Mechanical Systems) 感測器的參數,確保其在不同溫度下都能提供正確值,避免因溫度變化導致的誤差和功能喪失,例如手機熱當或汽車失靈 。這種「類比感知+數位判斷校準」的整合能力,正是矽眾科技在高階驅動晶片領域所構築的技術壁壘。

陳世綸表示,矽眾科技之所以選擇IP這條賽道,正是看準了其在產業中的獨特價值。作為IP公司,其設計模組能適用於從0.18微米的成熟製程到小於10奈米的先進製程,客戶可根據自身產品需求快速整合,大幅縮短開發週期。這種靈活性,不僅讓矽眾能服務更廣泛的客戶群,也賦予了臺灣零組件廠商快速切入高階市場的機會。

晶創IC補助計畫奧援,矽眾科技以IP挺進高階市場布局全球

然而,IP的研發是條燒錢的漫漫長路。陳世綸坦言,由於IP的價值在於其穩定性與可重複使用性,但要達到這個門檻需反覆測試與驗證 。他透露,矽眾科技的IP中,每個驅動電路區塊都必須經過數次的設計定案(tape-out)與實體測試,而每次的成本都高達數萬至數十萬美金不等。「沒有政府的計畫支持我們根本做不到,」陳世綸感念地表示,而他口中的計畫正是由經濟部產業發展署所推動的「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),讓團隊得以持續突破與精進,追求每個電路區塊的極致穩定性與精準度。

晶創IC補助計畫的資金補助,不僅加速矽眾科技的測試進程,也成功讓這個具備溫補能力的高階驅動晶片IP跨入車用與AI市場 。陳世綸說明,此IP主要針對高階MEMS零組件,特別是應用於5G手機、低軌道衛星、AI伺服器中需要高頻率、高準確度且耐溫的振盪器 。同時,它也符合嚴苛的車用認證,確保車載系統在極端溫度下的穩定性 。此外,此IP亦可支援手機中的胎壓偵測、高度偵測等MEMS感測器,因未來的電子產品將大量使用這類元件,且需具備溫度補償能力以維持精準度 。

如今,矽眾科技已與美加、日本、歐洲及臺灣等國內外大廠展開合作。陳世綸欣喜地表示,許多客戶原本因買不到關鍵驅動晶片而受限於低階市場,現在矽眾科技的IP補上了這一塊,他們也終於能進軍高毛利產品線。目前,已有合作夥伴將矽眾的高階驅動晶片IP導入車用認證流程,未來甚至可望進一步進入低軌道衛星與醫療穿戴市場。

矽眾科技站穩利基市場,與全球MEMS企業共舞

有了晶創IC補助計畫的挹注,矽眾科技更能以關鍵 IP 、溫度補償技術,帶領團隊協助臺灣半導體產業鏈從
有了晶創IC補助計畫的挹注,矽眾科技更能以關鍵 IP 、溫度補償技術,帶領團隊協助臺灣半導體產業鏈從「代工製造」轉向「設計賦能」。
圖/ 數位時代

比起一家公司從頭到尾包辦整顆IC的傳統模式,IP公司更像是站在舞臺後方的設計者,協助每一位客戶量身打造表演服、背景道具與燈光效果,讓他們能快速踏上國際舞臺。「我們不做整套產品,但我們讓臺灣的零組件有機會躋身高階應用,不再只是代工。」陳世綸堅定地說,矽眾科技的策略,是站在面對未來5到10年需求的位置上,看見即將來臨的市場缺口,然後在它出現前就先把技術準備好 。

「我們希望矽眾科技未來是跟著全球 MEMS 企業一起共舞,」陳世綸生動的描繪出公司的願景,矽眾科技透過獨特的IP商業模式、關鍵的溫度補償技術以及晶創IC補助計畫的強力奧援,不僅成功在利基市場中站穩腳步,更為臺灣半導體產業開闢了一條高值化的新路徑。這項成果不僅是矽眾科技自身的里程碑,也證明臺灣的IC設計實力,已在全球高階半導體供應鏈中找到了新的戰略位置,從過去的「代工製造」轉向「設計賦能」,引領臺灣零組件產業邁向更高層次的全球市場競爭力。

|企業小檔案|
- 企業名稱:矽眾科技
- 創辦人:陳世綸
- 核心技術:5G通信、人工智慧、物聯網、車用電子矽智財(IP)設計服務
- 資本額:新臺幣1仟700萬元
- 員工數:6人

|驅動國內IC設計業者先進發展補助計畫簡介|
在行政院「晶片驅動臺灣產業創新方案」政策架構下,經濟部產業發展署透過推動「驅動國內IC設計業者先進發展補助計畫」,以實質政策補助,引導業者往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之低價競爭,並提升我國IC設計產業價值與國際競爭力。

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