Які проблеми виникають у розробці чіпів для автономного водіння?
Ера 5G означає нову еру інформаційних технологій. ADAS може стати стандартною комплектацією транспортних засобів. З розвитком науки і техніки його функцій стає все більше і більше, а вимоги до продуктивності чіпа будуть постійно підвищуватися, що призведе до серйозних проблем з керуванням температурою.
Розвиток технології автономного водіння вимагає експоненціального збільшення обчислювальної потужності. Система автоматичного приводу високого рівня потребує паралельної обробки даних від кількох датчиків, включаючи камеру, радар, лазерний радар (LiDAR) тощо. Мікросхеми повинні мати високошвидкісні обчислення та можливості обробки даних для комплексного сприйняття, прийняття рішень і контролю завдання за мілісекунди. Це означає, що виробникам чіпів необхідно постійно впроваджувати інновації та застосовувати передові технології, такі як ASIC (спеціальні інтегровані схеми), FPGA (програмовані вентильні матриці) і GPU (блоки обробки графіки), щоб задовольнити ці потреби. Проблема, з якою стикаються розробники чіпів, полягає в тому, як збалансувати продуктивність і енергоефективність, оскільки висока продуктивність часто супроводжується високим енергоспоживанням. Для цього чіп повинен мати не тільки чудову обчислювальну потужність, але й враховувати коефіцієнт енергоефективності в конструкції, щоб забезпечити довговічність системи автоматичного приводу.
Безпека автономних транспортних засобів є однією з найбільш хвилюючих проблем суспільства. Як ядро системи, безпека мікросхеми має вирішальне значення. Мікросхема автопілота повинна мати здатність самоперевірки несправностей і відмовостійкість, щоб гарантувати, що вся система може працювати безпечно, коли один модуль виходить з ладу. Крім того, з популярністю автономних транспортних засобів уразливі місця системи безпеки можуть стати об’єктом хакерських атак. Таким чином, чіп також повинен мати надійний механізм захисту безпеки, включаючи запобігання несанкціонованому введенню коду або даних, а також забезпечення конфіденційності та цілісності даних. Розробка чіпів, здатних протистояти фізичним і мережевим атакам, зберігаючи при цьому безперервну та стабільну роботу системи, висуває більш високі вимоги до дизайну та виробництва чіпів.
Для електричного автономного автомобіля контроль споживання електроенергії особливо важливий, оскільки він безпосередньо пов’язаний із запасом ходу автомобіля. Розробка мікросхеми потребує оптимізації споживання енергії шляхом застосування методів проектування з низьким енергоспоживанням, синхронізації, динамічного регулювання напруги та інших методів зменшення споживання енергії мікросхемою в різних режимах роботи. Ефективна оптимізація алгоритму також є ключем до зменшення енергоспоживання, що вимагає тісної співпраці між інженерами-алгоритмами та розробниками обладнання для досягнення найкращої відповідності між алгоритмами та обладнанням. Крім того, тепловий дизайн не менш важливий для управління живленням, особливо в середовищі компактних автомобілів, де рішення для розсіювання тепла повинні враховувати обмеження простору, потужність розсіювання тепла та стабільність системи.
Хоча система автоматичного приводу потребує високопродуктивних чіпів, це не повинно призводити до надмірного зростання вартості. Масове виробництво автономних транспортних засобів потребує контролю вартості в межах розумного діапазону, щоб зробити ці транспортні засоби все ще привабливими для споживачів. Контроль витрат вимагає, щоб процеси проектування, виробництва та пакування мікросхем були економічно ефективними. Крім того, з розвитком технологій може знадобитися оновлення або заміна існуючого обладнання. Як розробити мікросхеми, які легко модернізувати та економічно ефективні, також є проблемою, яку слід розглянути персоналу науково-дослідних розробок.
Завдання досліджень і розробки чіпів для автономних транспортних засобів є багатогранним і включає технологію, вартість, право та інші сфери. Безпека, надійність і популярність автономних транспортних засобів можуть бути забезпечені лише тоді, коли галузеві стандарти відповідають всім аспектам.
