從早期的美劇《霹靂遊俠》、到電影《鋼鐵人》、《變形金剛》,數十年以來,我們不難在科幻電影情節中看見「人機共駕」與「智慧語音助理」的存在。人類與座艙的高度協作,早在李麥克和夥計共同打擊犯罪、變形金剛大黃蜂與男主角山姆的協作、以及小勞勃道尼(Robert Downey Sr.)所飾演的東尼‧史塔特(Anthony Stark)與其語音助理賈維斯(Jarvis)的互動裡為我們展示。
數年前,Tesla創辦人Elon Musk也曾於公開場合表示,雖然Tesla不會生產一輛「變形金剛」,但仍相信汽車應要有自己的靈魂,汽車也該被賦予更多的定義。由此可見,智慧座艙從不僅只是人類於科幻電影中的想像場景,在未來的汽車產業中,人工智慧(AI)將會更進一步從輔助駕駛領域延伸至智慧座艙領域,一場改變人類駕駛行為的革命正要展開。
智慧座艙大混戰 歐美中日韓著力大不同
根據IHS數據顯示,2021年全球智慧座艙市場規模超過400億美元,預估2022年將成長至438億美元,2030年再攀升至681億美元;其中,中國大陸市場成長性領先全球,在2021年佔全球智慧座艙市值20%,預計2030年坐擁全球30%市佔率,市場規模達人民幣1,600億元。
從地域性來區分,以蔚來、小鵬、理想三間新創車廠為首的中國市場,積極拓墾智慧座艙內的應用發展;而日、韓系品牌則選擇居中發展,一方面積極切入電動車市,另一方面仍積極穩定油車基本盤;另一方面,歐美品牌則更著重於電動汽車的安全性、穩定度及流暢度,在先進駕駛輔助系統(ADAS)方面的著墨也更加扎實。
對此,供應鏈業者指出,如今全球電動車市場發展與2007、2008年白牌手機風行時有異曲同工之妙,當時歐美日韓手機品牌在通訊、安全性及流暢度上,皆相對穩定且頗具水準,而中國白牌手機製造商則憑藉其高速複製及市場規模之優勢,推出相當多令人意想不到的手機應用及附加功能。
以當年模式看今日發展,如今中國新造車廠在角逐電動車市場的戰略上,亦承襲當年「應用先行」策略,蔚來、小鵬、理想皆陸續推出創新座艙應用的平價車款;至於歐美車系方面,延續Tesla於中控大螢幕上的突破,賓士(Mercedes-Benz)亦於2021年CES以56寸巨型曲面螢幕博得滿堂彩,同年,BMW也推出全新iDrive 8.0使用者介面,結合一體式設計的曲面螢幕,以使用者為中心思維來反轉座艙設計。
隨著中國新興車廠於座艙內軟體應用端的突破,再加上歐美系車廠於硬體端的革新,智慧座艙商機湧現已並非想像。第一階段革新,更將以中控台與儀表板新設計為主流,一體式的「中控+儀表」將會取代過去車內編制,而這一塊將為過去專注發展車載娛樂系統(IVI)的台廠帶來全新商機。
趨勢1:面板廠將有望晉身Tier1車廠供應商
2022年,友達光電於Touch Taiwan 2022攜手供應鏈夥伴,推出採用Micro LED、AmLED的智慧座艙產品,以搶攻車載應用商機。在此之前,友達已深耕車用顯示器市場多年,為全球前3大車用面板供應商,同時也是中控台顯示器第一大廠。
在智慧座艙硬體方面,友達推出Micro LED沉浸式車艙顯示方案,可搭配座艙內飾板顯示出符合整體風格的紋路,使座艙內設計具備一致性美感,同時以Micro LED高亮度與高對比的突出特性,及高穿透度的紋路光學膜等,滿足智慧座艙的各類應用需求。
而面板所搭載的軟體方案,曾三度以智慧座艙軟體解決方案獲CES新創獎的麥迪創技術長黃慕真指出,車廠對於智慧座艙軟硬整合解決方案的需求,將是台灣面板廠晉身車廠Tier 1的最佳時機,「過去友達比較像是Tier 2廠商,其面板作為座艙零組件,經過Tier 1廠商如博世(Bosch)整合後賣給汽車廠。然而,由於智慧化電動車的興起,汽車供應鏈結構鬆動,Tier 1的角色也正在弱化。」
黃慕真表示,尤其在智慧座艙領域,未來車廠很有可能跳過Tier 1,直接向友達、群創、三星等面板大廠購買軟硬整合解決方案。原因在於,當智慧座艙的重要性愈趨明顯,車廠勢必會在使用者體驗上做出差異化內容,因此以車系為單位的客製化需求也將會頻繁產生,對車廠來說,若面板廠可以一條龍地滿足其需求,將可更有效地達成目的。
至於為什麼目前這件事情尚未發生?黃慕真回答:「在技術上,面板廠還需要一段時間來做到軟體、硬體(ECU)及面板的整合,同時與車廠之間的測試及磨合也仍在持續。但可以確定的是,面板廠在未來智慧座艙領域將會佔有相當重要的角色,可預期在智慧座艙中,面板將佔約50%的成本。」
友達光電於Touch Taiwan 2022攜手供應鏈夥伴,推出採用Micro LED、AmLED的智慧座艙產品。李建樑攝
趨勢2:軟體定義硬體成關鍵
「不可否認的,軟體一定可以定義汽車,」麥迪創技術長黃慕真信誓旦旦地指出,以最初階的應用來看,手機功能確實可以完整的複製於汽車之上,而這是相當多中國新創車廠的現在進行式,然而「真正的」軟體定義硬體,將可為汽車座艙帶來史無前例的體驗翻轉。
何謂「真正的」軟體定義汽車?黃慕真堅定表示:「我不同意『汽車就是一台移動的手機』這種說法,如果汽車只是一台移動的手機,那我們根本不需要智慧座艙,我們有手機架或Carplay就夠了。」開車的樂趣來自人與機器的協作,避免因分心可能造成的意外,同時提升駕駛樂趣,才是智慧座艙的本質。
軟體定義硬體在智慧座艙領域,強調的會是如何塑造更好的「互動體驗」。黃慕真認為,真正的智慧座艙互動體驗應建立在三個條件之上:首先,個人化(Personalization)是最重要的;其次,人是視覺的動物,因此如何創造身歷其境的沉浸式體驗(Immersive)也是重點之一;其三,人機互動(Interaction)將會是智慧座艙的終極目的。
在麥迪創的定義裡頭,所謂智慧座艙,它必須是一個能與駕駛一同學習、成長的座艙。換言之,便是可透過使用者行為、偏好,來優化駕駛體驗;而要達成此一境界,則需仰賴自我學習(Self-learning)技術,「這種自我學習技術不上雲、不將資料回傳,也就是說,我們將可以確保這些個人資料不會為第三方(車廠)所用。」黃慕真提到,過往車廠在座艙上的著墨都以硬體為主,例如:螢幕大小、座椅皮革、解析度好壞——這些都屬於概括的性能,而非個人化的體驗,要做到個人化,則需在座艙軟體做更多的著墨,而這便是麥迪創所關注的新興市場。
未來車廠很有可能跳過Tier 1供應商,直接向友達、群創、三星等面板大廠購買軟硬整合解決方案。李建樑攝
趨勢3:邊緣AI地位大提升
傳統座艙產品型態較為簡單,多由硬體零組件主導,透過簡單的汽車專用微控制器(ECU)控制,且儀表及車用資訊娛樂系統(IVI)系統之間彼此獨立、無法互動,車內螢幕較少且功能單一;而進入智慧座艙時代,車內螢幕一躍成為展示服務及內容的主要載體,這也直接促使座艙內裝置對於AI和高性能運算的需求。
在座艙內使用者體驗方面,過去包括IVI、抬頭顯示器、中控台及儀表板等,皆需使用者分項控制,而其他通用性配置如座椅、後照鏡等也皆需手動調整;反之,智慧化座艙可透過AI及高性能運算為用戶帶來更多元的沉浸式體驗,如:AI虛擬助力、車內遊戲、4K多螢幕顯示、音訊娛樂設備、多屏輔助、人機共駕等。這也是為什麼近年來邊緣運算AI晶片於車用市場討論度攀升的主因。
高通日前公布財報,2022年第2季營收年增率達41%,其中,車用及物聯網業務相較往年皆有顯著提升,尤其在車用部分,相較2021年同期成長41%,營收上達3.39億美元。對此高通表示,雖然目前車用晶片業務營收佔比尚小,然而未來具有高度發展潛力,並看好與跨國汽車製造商Stellantis等其他汽車供應商的合作,可帶來更大幅的營收成長。
此外,專注車用微控制器(MCU)的恩智浦(NXP)也於5月財報指出,截至第1季其淨利倍增至6.57億美元,四大終端市場汽車、工業及物聯網、行動、通訊及基礎設施當中,尤以車用晶片營收漲幅最大,有望以27%的成長率帶進15.6億美元營收。
而達輝(NVIDIA)也於第1季末財測指出,預估其車用晶片業務營收將年減14%,來到1.25億美元,主要原因在於傳統駕駛艙系列產品營收持續下滑,以及全球汽車製造商皆面臨供給吃緊;然而同一時間,由於自動駕駛、AI智慧座艙解決方案營收上揚,預計來自AI晶片的需求會持續攀升,年度車用AI晶片業務營收年增將達6%,至5.66億美元,稍能抵銷持續下滑的傳統座艙系列產品。
針對三大晶片廠未來於車用晶片的角逐戰,耐能智慧創辦人暨執行長劉峻誠提出觀察:「我認為,每一個大廠都有其優勢,智慧座艙在晶片、核心技術的角度,融合AI、無線通訊及小型MCU,且電動車強調低功耗省能源,因此各家廠商在這些需求與條件之下,都有其各自優勢。」
在此之中,無線通訊的王者為高通,MCU屬恩智浦最具代表性,而在需求逐漸高漲的AI晶片這塊,NVIDIA雖搶下一部分的市場,然而有礙於智慧座艙內對於晶片要求相當嚴苛——須符合功耗低、輕薄短小特性,方可運用於智慧座艙內各個不同裝置裡頭進行邊緣運算。因此,即便NVIDIA擁有強大的AI能力,但其GPU體積大、耗電耗能高,對於座艙內較小的應用來說,並非車廠首選。
邊緣運算為何對車載來說如此重要?劉峻誠表示,未來汽車將會由許多AI感測器所組成,這些具備AI功能的小腦袋環繞車體,彼此涵蓋的感測範圍皆不同,來因應自動駕駛車及智慧座艙等多重功能。當各個感測器連結至中央處理器的訊號路徑不同、長短不一時,訊息傳遞的時間也會不一致,容易造成安全性疑慮。因此,對於車載來說,更好的架構會是「各個邊緣的小腦袋接具備運算功能」,彼此之間傳遞已經運算完成的「結果訊號」,以此降低傳送圖像所耗費的時間,藉此降低資訊傳遞的時間誤差。
「為了做到這件事情,很多車廠、Tier1廠商都會轉向找到新的供應商,比如說耐能。」劉峻誠提到,新創的優勢在於節奏快、彈性高,且耐能AI晶片具備Transformer運算模型及可重組式架構技術,在體積小、能耗低的前提下,同一組晶片可支援包括手勢辨識、人臉識別、表情識別、語音互動、駕駛疲勞偵測等多重智慧化功能。
不下數年,智慧座艙發展將逐漸邁入高原期,初估將會為汽車供應鏈帶來兆元等級的新商機。而台廠在智慧座艙領域,亦可挾過去ICT產業鏈優勢,以及汽車零組件等完整供應鏈,在座艙通訊、AI、MCU等晶片設計與製造、智慧化汽車電子、面板及顯示器等切入市場。預期未來智慧座艙所代表的IVI、全數位儀表、電子後照鏡、車聯網系統、ADAS感測器及各種軟體應用功能,皆可看見台廠身影。
在麥迪創的定義裡頭,所謂智慧座艙,是一個能與駕駛一同學習、成長的互動座艙。符世旻攝