科技製造業這兩年最熱門的題材非汽車莫屬。除了下游的品牌組裝外，車用晶片市場也是這波大趨勢下不可或缺的商機。在零碳排、智慧化以及自駕技術的引領下，汽車產業對於車用晶片的需求數量和運算能力只會愈來愈高，半導體供應鏈可望迎來新一波汽車市場的榮景。

圖片來源 : shutterstock、達志影像

台灣先進車用技術發展協會理事長、力積電董事長黃崇仁認為，車用晶片市場大致可分為兩個區塊。第一個是傳統大廠主導的品牌車，每輛車用在車用晶片的預算頂多500至600美元，「功能很有限，而且車廠開出的規格也很難改，外部廠商很難打入供應體系。」

至於第二個，則是由特斯拉（Tesla）引領的新電車。黃崇仁觀察到，這些業者對於車用晶片的需求大不相同，「他們很願意增加新功能，用模組化的思維在看待汽車，每輛車用在晶片上的費用可以從2000美元到5000美元之間。」他認為，後者將是未來的汽車產業主流，而在歷代資通訊產業無役不與的台灣，在其中的機會更多。

車用晶片是半導體業的大趨勢

呼應黃崇仁的說法，早在今年年初時，台積電總裁魏哲家就曾透露過對車用晶片市場的正面評價。當時，因應疫情而生的筆電、平板等資訊硬體商機，正因為全球走向疫後復甦而逐漸衰退，但在法人說明會上，魏哲家卻明確指出，即使這些市場的終端需求出現疲軟，但高速運算（HPC）與車用晶片（Automotive）仍然保持強勁成長，甚至認為這將會是改變產業結構的大趨勢（structural megatrend）。

從台積電的歷次法說會資料也可看出些許端倪。從2020年第1季至今，車用晶片市場對台積電營收貢獻度，比起消費電子、高速運算十分有限，兩年多來營收占比僅從4%成長到5%；然而，車用晶片的季營收成長卻不容忽視，除了2020年因為肺炎疫情影響而減少訂單外，2021年至今均維持了10%以上的成長率（圖1）。

圖1：2020年第1季至今車用晶片占台積電每季營收比重與季成長率變化

資料來源：www.tsmc.com

對於這個潛力十足的市場，台積電當然不可能輕易放過。在2021年6月份的技術論壇中，台積電宣布將在5奈米家族裡推出專門支援汽車產業的N5A製程，並將於2022年第3季正式問世。「N5A中的A，就是Automotive，」台積電車用暨微控制器業務開發處處長林振銘表示，除了邏輯晶片外，台積電還有6奈米的射頻元件（RF）製程以及MRAM、RRAM等新型記憶體，都已經準備好為車用晶片客戶提供服務。

林振銘分析，安全、綠色能源、智能化是車用晶片市場的三大推手。以智能化為例，林振銘指出，未來每部汽車都必須具備5G以上的聯網能力，而且在軟體定義車輛（Software Defined Vehicle）的趨勢下，透過網路更新韌體（OTA）來增強使用效能也將成為常態，「隨著操作系統軟體不斷更新，車子的功能也會一直增加，這跟傳統汽車的使用概念會很不一樣。」

但最重要的晶片需求，還是來自於對自動駕駛技術和安全性的重視。為了降低交通事故傷亡率，林振銘指出，現在的的新車多少都有SAE Level 1等級的自動駕駛輔助系統（ADAS），每輛車需要的感測器不過10來個；「但當自駕技術進步到Level 4、Level 5之後，每輛車需要的感測器數量至少要40個。」

圖2：隨著自駕技術從Level 1逐次提升，感測器數量與晶片運算力的要求也將大幅成長

資料來源：https://www.sae.org/standards/content/j3016_202104

相比其他資訊終端產品，汽車的含金量更高

而隨著感測器數量的增加，對處理晶片運算力的要求也會愈來愈高。「每提高一個自動駕駛的等級，晶片TOPS（Tera Operations Per Second，每秒萬億次運算）的等級就要增加10倍，」林振銘舉例，在Leve 1時晶片的運算要求約為10 TOPS，但發展到Level 5時，晶片運算能力就必須達到100,000 TOPS。

這對於半導體供應鏈來說，固然是千載難逢的大好機會，只不過汽車產業對於半導體晶片實在太過陌生，導致雙方還需要時間磨合。一方面，汽車產業的競爭態勢，資策會產業情報研究所（MIC）所長洪春暉指出，與傳統資訊硬體業就大不相同。「NB、PC這些產品需求縱然衰退，每年的全球出貨量還是3億台左右，但能支撐起的全球品牌不超過10個；」相對地，汽車的每年全球出貨量不超過1億輛，卻有超過100個品牌，「半導體業者可以想想看，這個產業的含金量多高。」

另一方面，著眼於當前的變革，汽車產業也開始學著了解半導體產業。洪春暉透露，MIC服務的客戶大多是資訊電子業，「但前一陣子有一家日本大車廠特地來台灣找上我們，要求MIC幫他們完整介紹跟分析半導體產業的實務運作；這在過去是無法想像的事！」

在傳統的汽車產業裡，台灣只是供應鏈的一環，影響力相當有限，不過憑藉著強大的科技製造優勢，尤其是綿密、完整、技術領先的半導體供應鏈，在汽車產業轉型之際，台灣必然大有可為！

資料來源：

1. SEMICON Taiwan國際半導體展－全球智慧車高峰論壇，2022/9/15
2. 台積公司舉辦2021年線上技術論壇 會中揭示創新技術，台灣積體電路製造股份有限公司，2021/6/2

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