Quins són els reptes en el desenvolupament de xips de conducció autònoma
L'era 5G significa una nova era de la tecnologia de la informació de totes les coses. L'ADAS pot convertir-se en la configuració estàndard dels vehicles. Amb el progrés de la ciència i la tecnologia, les seves funcions són cada cop més i els requisits de rendiment del xip es milloraran contínuament, cosa que comportarà greus problemes de gestió tèrmica.
El desenvolupament de la tecnologia de conducció autònoma requereix un augment exponencial de la potència de càlcul. El sistema de conducció automàtica d'alt nivell ha de processar dades de diversos sensors en paral·lel, com ara càmera, radar, radar làser (LiDAR), etc. Els xips han de tenir capacitats de processament de dades i de càlcul d'alta velocitat per completar la percepció complexa, la presa de decisions i el control. tasques en mil·lisegons. Això significa que els fabricants de xips han d'innovar constantment i adoptar tecnologies d'avantguarda com els ASIC (Application Specific Integrated Circuits), les FPGA (Field Programmable Gate Arrays) i les GPU (Graphics Processing Units) per satisfer aquestes necessitats. El repte que s'enfronten els dissenyadors de xips és com equilibrar el rendiment i l'eficiència energètica, ja que un rendiment potent sovint comporta un alt consum d'energia. Això requereix que el xip no només tingui una potència de càlcul superior, sinó que també tingui en compte la relació d'eficiència energètica en el disseny per garantir la resistència del sistema d'accionament automàtic.
La seguretat del vehicle autònom és un dels problemes més preocupats de la ciutadania. Com a nucli del sistema, la seguretat del xip és crucial. El xip del pilot automàtic ha de tenir la capacitat d'autoinspecció d'errors i de tolerància a errors per garantir que tot el sistema encara pugui funcionar amb seguretat quan falla un únic mòdul. A més, amb la popularitat dels vehicles autònoms, les vulnerabilitats de seguretat del sistema poden convertir-se en l'objectiu dels atacs de pirates informàtics. Per tant, el xip també hauria de tenir un mecanisme de protecció de seguretat sòlid, inclosa la prevenció de codis no autoritzats o la injecció de dades, i garantir la privadesa i la integritat de les dades. El desenvolupament de xips que puguin resistir atacs físics i de xarxa mentre mantenen un funcionament continu i estable del sistema ha plantejat requisits més elevats per al disseny i la producció de xips.
Per als vehicles elèctrics autònoms, el control del consum d'energia és especialment important, perquè està directament relacionat amb l'autonomia del vehicle. El disseny del xip ha d'optimitzar el consum d'energia mitjançant l'adopció de tècniques de disseny de baixa potència, rellotge, regulació dinàmica de tensió i altres mètodes per reduir el consum d'energia del xip en diversos modes de funcionament. L'optimització eficient d'algorismes també és la clau per reduir el consum d'energia, ja que requereix una estreta cooperació entre els enginyers d'algoritmes i els dissenyadors de maquinari per aconseguir la millor combinació entre algorismes i maquinari. A més, el disseny tèrmic és igual d'important per a la gestió de l'energia, especialment en entorns de cotxes compactes on les solucions de dissipació de calor han de tenir en compte les limitacions d'espai, la capacitat de dissipació de calor i l'estabilitat del sistema.
Tot i que el sistema d'accionament automàtic necessita xips d'alt rendiment, això no hauria de comportar un augment excessiu dels costos. La producció massiva de vehicles autònoms ha de controlar el cost dins d'un rang raonable, fent que aquests vehicles encara siguin atractius per als consumidors. El control de costos requereix que els processos de disseny, fabricació i embalatge de xips siguin econòmicament eficients. A més, amb el desenvolupament de la tecnologia, és possible que s'hagi d'actualitzar o substituir el maquinari existent. Com dissenyar xips que siguin fàcils d'actualitzar i rendibles també és un problema que el personal d'R+D ha de tenir en compte.
El repte de la investigació i desenvolupament de xips de vehicles autònoms és polifacètic, i inclou tecnologia, costos, dret i altres camps. Només quan es compleixen els estàndards de la indústria en tots els aspectes es pot garantir la seguretat, la fiabilitat i la popularitat del vehicle autònom.
