如何透過(guò)技術(shù)聯(lián)盟與專(zhuān)利組合攻略汽車(chē)芯片市場(chǎng)

以色列車(chē)用半導(dǎo)體大廠Valens Semiconductor Ltd.(以下簡(jiǎn)稱(chēng)Valens)成立于2006年，專(zhuān)注于多媒體影音傳輸技術(shù)與系統(tǒng)整合，其目標(biāo)是簡(jiǎn)化高速有線連接。最初，該公司專(zhuān)注于視聽(tīng)市場(chǎng)，在該領(lǐng)域取得了自己的HDBaseT專(zhuān)利技術(shù)，使音頻和視頻、以太網(wǎng)、控制器、USB和電力通過(guò)一條線纜完成傳輸，在傳輸距離與速度上均更勝主流的HDMI影音連接技術(shù)。
Valens在2015年成立汽車(chē)部門(mén)，專(zhuān)門(mén)為汽車(chē)提供最先進(jìn)的音頻/視頻芯片組技術(shù)，Valens也藉此技術(shù)吸引許多車(chē)用半導(dǎo)體大廠合作，并建立標(biāo)準(zhǔn)聯(lián)盟。

以HDBaseT技術(shù)開(kāi)創(chuàng)聯(lián)盟 吸引大廠加入
HDBaseT技術(shù)是一種新的影像和數(shù)據(jù)傳輸標(biāo)準(zhǔn)，可能將迅速取代HDMI。該技術(shù)僅使用一條長(zhǎng)距離網(wǎng)線(通用電纜)，即能將無(wú)壓縮的超高清音視頻、音頻、以太網(wǎng)、控制訊號(hào)、USB和電源等信號(hào)集中在一起完成傳輸，這樣的優(yōu)質(zhì)特性讓HDBaseT技術(shù)當(dāng)前在消費(fèi)、汽車(chē)、工業(yè)等市場(chǎng)的應(yīng)用越來(lái)越廣泛。
Valens既是HDBaseT技術(shù)的發(fā)明者，也是HDBaseT聯(lián)盟的創(chuàng)辦人。HDBaseT技術(shù)聯(lián)盟系于2010年由Valens與LG、Samsung和Sony等科技巨頭共同創(chuàng)立(圖1)，該聯(lián)盟致力于推動(dòng)HDBaseT技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)成為高解析數(shù)字傳輸?shù)娜驑?biāo)準(zhǔn)，目前聯(lián)盟成員超過(guò)200家企業(yè)。


 圖一 : HDBaseT聯(lián)盟發(fā)起人

Valens憑借HDBaseT技術(shù)開(kāi)創(chuàng) MIPI A-PHY 車(chē)內(nèi)半導(dǎo)體連接聯(lián)盟(圖2)，吸引許多車(chē)用半導(dǎo)體大廠合作，例如吸引重量級(jí)影像傳感器大廠Sony和豪威科技(OmniVision)以及自駕車(chē)新創(chuàng)Mobileye的加入。
Valens成立汽車(chē)部門(mén)后，于2016年11月宣布與車(chē)用半導(dǎo)體市場(chǎng)具領(lǐng)先地位的意法半導(dǎo)體(ST)合作，開(kāi)發(fā)下一代連網(wǎng)汽車(chē)的HDBaseT Automotive芯片。這項(xiàng)技術(shù)優(yōu)化了車(chē)載信息網(wǎng)絡(luò)之性能，透過(guò)低成本基礎(chǔ)建設(shè)高速傳輸信息娛樂(lè)、道路安全和汽車(chē)控制等相關(guān)信息，其傳輸速度高達(dá)6Gbps，具高可靠性、高吞吐量，且?guī)缀鯚o(wú)傳輸延遲的優(yōu)點(diǎn)，可謂HDBaseT Automotive技術(shù)是在車(chē)用半導(dǎo)體市場(chǎng)中實(shí)現(xiàn)智慧駕駛的最佳利器。

搶先推出符合MIPI A-PHY聯(lián)盟標(biāo)準(zhǔn)芯片組
隨著汽車(chē)整合越來(lái)越多的傳感器，因此不受電磁干擾、數(shù)據(jù)丟失和延遲影響的高速影片聯(lián)機(jī)變得越來(lái)越重要。2021年4月，以色列半導(dǎo)體公司Valens宣布成功完成設(shè)計(jì)首個(gè)符合MIPI A-PHY聯(lián)盟標(biāo)準(zhǔn)的芯片組(VA70XX)，可實(shí)現(xiàn)長(zhǎng)距離、超高速汽車(chē)影片聯(lián)機(jī)。
該芯片組系列包括VA7031序列器以及VA7044和VA7042解串器，其優(yōu)勢(shì)除鏈接速度可高達(dá)8Gbps，此外還具有很高的抗電磁干擾能力，其數(shù)據(jù)報(bào)錯(cuò)誤率可低至10-19，相當(dāng)于每10000輛汽車(chē)才會(huì)出現(xiàn)一個(gè)數(shù)據(jù)包錯(cuò)誤。透過(guò)產(chǎn)業(yè)聯(lián)機(jī)標(biāo)準(zhǔn)和布線基礎(chǔ)架構(gòu)降低線束成本，因此可降低總系統(tǒng)成本。目前VA70XX芯片組的工程樣品將于2021年10月生產(chǎn)，預(yù)計(jì)明年量產(chǎn)。

克服電磁干擾、可靠性和安全性等技術(shù)難點(diǎn)
汽車(chē)是一個(gè)非常復(fù)雜的系統(tǒng)環(huán)境，車(chē)內(nèi)有大量繁雜的線纜、連接器和設(shè)備導(dǎo)致高的電磁干擾，同時(shí)車(chē)載高速傳輸數(shù)據(jù)的高可靠性和安全性也是必須解決的問(wèn)題，但Valens都一一解決了。
Valens目前主要的汽車(chē)芯片組，包括千兆以太網(wǎng)、USB、PCIe3.0及MIPI視頻，具有很高的抗電磁干擾能力，同時(shí)可提供高可靠性的車(chē)載互聯(lián)長(zhǎng)達(dá)15m距離。總體來(lái)講，Valens汽車(chē)芯片有一個(gè)可配置的物理層(PHY)，可以在UTP(非屏蔽雙絞線)上同時(shí)實(shí)時(shí)地傳輸多種數(shù)據(jù)和控制信號(hào)，以減少整車(chē)走線線束和重量，提升傳輸可靠性并降低總體成本。
另外在安全性方面，例如Valens的VA6080芯片組已于2019年通過(guò)了ISO 26262 ASIL-B各項(xiàng)汽車(chē)半導(dǎo)體功能安全標(biāo)準(zhǔn)的認(rèn)證。

Valens專(zhuān)利布局分析
專(zhuān)利申請(qǐng)國(guó)別/地區(qū)占比
Valens的專(zhuān)利組合(patent portfolio)中，共25個(gè)專(zhuān)利家族(或稱(chēng)25案)，合計(jì)135件專(zhuān)利。其中包含美國(guó)專(zhuān)利92件，中國(guó)10件，歐洲、日本、韓國(guó)各7件，以及利用專(zhuān)利合作條約(PCT)提出國(guó)際申請(qǐng)的PCT專(zhuān)利(或稱(chēng)WO專(zhuān)利)12件。Valens在全球?qū)＠季种暾?qǐng)國(guó)別/地區(qū)(Application Country/Region)占比如圖3。


 
圖二 : Valens在全球?qū)＠季种暾?qǐng)國(guó)別/地區(qū)占比圓餅圖。(source:作者繪制)

歷年專(zhuān)利申請(qǐng)趨勢(shì)
Valens的專(zhuān)利組合(patent portfolio)中，觀察其歷年來(lái)專(zhuān)利申請(qǐng)趨勢(shì)(圖5)，自2007年起申請(qǐng)一種透過(guò)同一電纜線傳輸數(shù)字視頻和數(shù)據(jù)的有線通訊鏈路專(zhuān)利(美國(guó)專(zhuān)利號(hào)US8565337B2) ，即符合HDBaseT概念系使用一條通用電纜即能將無(wú)壓縮的超高清音視頻、音頻、以太網(wǎng)、控制訊號(hào)、USB和電源等信號(hào)集中在一起完成傳輸；該專(zhuān)利家族龐大，以延續(xù)申請(qǐng)機(jī)制綿密布局37件美國(guó)專(zhuān)利，優(yōu)質(zhì)專(zhuān)利組合對(duì)欲切入同領(lǐng)域的競(jìng)爭(zhēng)者影響甚高。歷年申請(qǐng)趨勢(shì)分別在2014年申請(qǐng)20件和2016年申請(qǐng)25件專(zhuān)利達(dá)到高峰，近幾年下降的部分原因?yàn)閷?zhuān)利尚未公開(kāi)所致。



 
圖三 : Valens Semiconductor歷年專(zhuān)利申請(qǐng)趨勢(shì)圖。(source:作者繪制)

專(zhuān)利申請(qǐng)策略
Valens的專(zhuān)利組合(patent portfolio)共25個(gè)專(zhuān)利家族(INPADOC Family)。在其25個(gè)專(zhuān)利家族中，發(fā)現(xiàn)許多專(zhuān)利家族皆透過(guò)延續(xù)申請(qǐng)的機(jī)制，例如先后以美國(guó)專(zhuān)利延續(xù)案(Continuing Application)的方式提出申請(qǐng)，包括連續(xù)案(Continuation Application，簡(jiǎn)稱(chēng)CA)、分割案(Divisional Application，簡(jiǎn)稱(chēng)DA)、部分延續(xù)案(Continuation-in-part，簡(jiǎn)稱(chēng)CIP)等延續(xù)案申請(qǐng)方式主張不同的專(zhuān)利技術(shù)特征，構(gòu)成綿密的專(zhuān)利網(wǎng)絡(luò)，以使整體專(zhuān)利保護(hù)效果達(dá)到優(yōu)化，降低競(jìng)爭(zhēng)產(chǎn)品成功侵權(quán)回避的風(fēng)險(xiǎn)。顯示該公司靈活運(yùn)用美國(guó)專(zhuān)利延續(xù)案的申請(qǐng)機(jī)制以豐富其專(zhuān)利網(wǎng)絡(luò)，讓該領(lǐng)域競(jìng)爭(zhēng)者易落入侵權(quán)范圍且難以回避，藉此提高市場(chǎng)進(jìn)入門(mén)坎，有效阻礙競(jìng)爭(zhēng)者進(jìn)入市場(chǎng)。

專(zhuān)利技術(shù)分布
將135件Valens的專(zhuān)利組合(patent portfolio)以魚(yú)骨圖呈現(xiàn)其專(zhuān)利技術(shù)分布(圖5)，發(fā)現(xiàn)Valens的專(zhuān)利技術(shù)大致可區(qū)分為數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)(Data Transmission Systems)、音頻/視頻記錄和系統(tǒng)(Audio/Visual Recording and Systems)、計(jì)算與控制(Computing and Control)、廣播、無(wú)線電和線路傳輸系統(tǒng)(Broadcasting Radio and Line Transmission Systems)、半導(dǎo)體和電子電路(Semiconductors and Electronic Circuitry)等五大類(lèi)。其中，以『透過(guò)多樣性、重復(fù)/返回(By diversity, repeating or returning)或使用代碼(using codes)等方式進(jìn)行檢測(cè)或防止受信信息內(nèi)的差錯(cuò)』的技術(shù)分布最多，其次為涉及整形網(wǎng)絡(luò)(Shaping Networks)相關(guān)的技術(shù)。


 
圖四 : 以魚(yú)骨分支呈現(xiàn)Valens專(zhuān)利技術(shù)的分布。(source:作者繪制)

專(zhuān)利被引證指標(biāo)
通常專(zhuān)利被引證(Referenced by)數(shù)值愈大，表示該專(zhuān)利原創(chuàng)性較高，其可再利用性的可能性較高，也較具有潛在的經(jīng)濟(jì)價(jià)值。在Valens的專(zhuān)利組合(patent portfolio)中，發(fā)現(xiàn)涉及一種用于時(shí)效性網(wǎng)絡(luò)的方法和系統(tǒng)(Methods and systems for time sensitive networks)的美國(guó)專(zhuān)利號(hào)US9331962B2，其專(zhuān)利被引證的次數(shù)最高(95次)，包括芯片開(kāi)發(fā)商Kando Bus，以及Intel、NEC等國(guó)際大廠都引用該基礎(chǔ)專(zhuān)利再創(chuàng)新發(fā)明。在Valens的專(zhuān)利組合(patent portfolio)中，專(zhuān)利被引證次數(shù)高的專(zhuān)利家族也都具有綿密的專(zhuān)利保護(hù)網(wǎng)絡(luò)，有效阻礙競(jìng)爭(zhēng)者進(jìn)入市場(chǎng)，堪稱(chēng)優(yōu)質(zhì)專(zhuān)利組合。

結(jié)語(yǔ)與觀察
以下是筆者對(duì)Valens專(zhuān)利組合的觀察：

1.靈活運(yùn)用專(zhuān)利申請(qǐng)策略、建立綿密專(zhuān)利保護(hù)網(wǎng)：
有價(jià)值的專(zhuān)利布局戰(zhàn)略通常是以多個(gè)角度去界定一個(gè)技術(shù)或產(chǎn)品，從而建立綿密且完整的專(zhuān)利保護(hù)網(wǎng)。在專(zhuān)利申請(qǐng)策略方面，Valens不僅利用專(zhuān)利合作條約(Patent Cooperation Treaty，PCT)之國(guó)際申請(qǐng)制度，并且靈活地利用美國(guó)專(zhuān)利延續(xù)案(Continuing application)的申請(qǐng)機(jī)制，擴(kuò)大和豐富其專(zhuān)利網(wǎng)絡(luò)，創(chuàng)建高質(zhì)量的專(zhuān)利組合。Valens這樣的專(zhuān)利申請(qǐng)布局策略，可以提高專(zhuān)利或?qū)＠M合(patent portfolio)的價(jià)值，從而提高專(zhuān)利授權(quán)金或買(mǎi)賣(mài)金額。Valens在專(zhuān)利的布局上，給予優(yōu)質(zhì)的評(píng)等。

2.布局首重美國(guó)是睿智之舉：
美國(guó)是科技研發(fā)的強(qiáng)國(guó)和主要市場(chǎng)，世界級(jí)的科技廠商在專(zhuān)利的爭(zhēng)議上仍多以美國(guó)為主要訴訟戰(zhàn)場(chǎng)。Valens為以色列車(chē)用半導(dǎo)體芯片制造商，專(zhuān)利申請(qǐng)國(guó)別首重美國(guó)(占68%)乃明智之舉。

3. HDBaseT專(zhuān)利家族龐大、提高進(jìn)入門(mén)坎：
Valens是HDBaseT技術(shù)發(fā)明者，2007年將此技術(shù)申請(qǐng)專(zhuān)利保護(hù)其知識(shí)產(chǎn)權(quán)，即透過(guò)同一線路傳輸數(shù)字視頻和數(shù)據(jù)的有線通訊鏈路(美國(guó)專(zhuān)利號(hào)US8565337B2)；該專(zhuān)利家族龐大，以美國(guó)專(zhuān)利延續(xù)案申請(qǐng)機(jī)制綿密布局專(zhuān)利網(wǎng)絡(luò)，同領(lǐng)域的競(jìng)爭(zhēng)者欲切入該市場(chǎng)難度甚高。

4.專(zhuān)利被引證率高、具潛在經(jīng)濟(jì)價(jià)值：
在Valens的專(zhuān)利組合(patent portfolio)中，專(zhuān)利被引證次數(shù)高達(dá)數(shù)十次的很多，表示該些專(zhuān)利的原創(chuàng)性高，其可再利用性的可能性也較高，也較具有潛在的經(jīng)濟(jì)價(jià)值，從而并被國(guó)際大廠引用進(jìn)而再創(chuàng)新發(fā)明。這些專(zhuān)利家族也都具有綿密的專(zhuān)利保護(hù)網(wǎng)絡(luò)，有效阻礙競(jìng)爭(zhēng)者進(jìn)入市場(chǎng)，堪稱(chēng)優(yōu)質(zhì)專(zhuān)利組合。

(作者約舒亞，為科技產(chǎn)業(yè)技術(shù)與市場(chǎng)專(zhuān)利的資深研究人員，熟稔技術(shù)轉(zhuǎn)移與相關(guān)法律知識(shí)，曾任職于光電領(lǐng)域，擔(dān)任智財(cái)權(quán)的分析與管理)