I semiconduttori: componenti chiave per la guida autonoma

semiconduttori per auto a guida autonoma

Negli ultimi 10 anni lo sviluppo delle auto a guida autonoma ha visto un interesse crescente. Nel settore sono stati investiti oltre 106 miliardi di dollari, impiegati soprattutto per migliorare i sistemi avanzati di assistenza alla guida che gestiscono la frenata, il rilevamento degli ostacoli e altre funzioni critiche del veicolo.

Questi nuovi sistemi sono fondamentali: devono elaborare istantaneamente i dati per reagire a eventi imprevisti come, ad esempio, un arresto improvviso del traffico. Per funzionare in modo adeguato richiedono più interconnessioni all’interno del veicolo e microprocessori ad alte prestazioni. Necessitano di un’architettura elettrica ed elettronica (E/E) più centralizzata rispetto ai veicoli tradizionali, oltre a più sensori ed elementi di computazione elettronica.

Mentre gli attuali sistemi prevedono più unità di controllo (ECU) distribuite per tutta l’auto, le future vetture verranno progettate con una logica diversa, basata su settori interconnessi. La gestione dell’auto verrà suddivisa in zone, posizionate in luoghi strategici e in dialogo tra loro. Non ci saranno più migliaia di chip e metri di cavi. Si stima che il cablaggio delle auto diminuirà del 20%.

La forte attenzione ai veicoli autonomi ha già cambiato i modelli di domanda per i semiconduttori automobilistici, con una forte crescita delle vendite di speciali microprocessori in silicio su misura per queste applicazioni specifiche. Questi chip sono più efficienti e portano a un rapido aumento delle prestazioni all’interno dei sistemi dei veicoli. Consentono l’esecuzione di complesse funzionalità software e di analisi, come quelle che permettono l’integrazione di sensori, fotocamere, laser, LiDAR (Light Detection And Ranging) e altri dispositivi. Sono inoltre in grado di apprendere nuove informazioni, attraverso il deep-learning, e di addestrare attivamente l’intelligenza artificiale, in modo da essere in continua evoluzione e assicurare un livello di sicurezza senza precedenti. La guida autonoma è destinata a diventare più affidabile di quella umana, grazie alla maggiore capacità di calcolo. Secondo alcune stime sarà di un sestilione superiore a quella dell’uomo.

Questi microprocessori personalizzati, però, sono realizzati solo da poche aziende di semiconduttori e molti produttori di auto a guida autonoma devono fare i conti con la scarsa disponibilità dei chip e con la difficoltà di ottenere prodotti in grado di corrispondere esattamente alle loro esigenze. Di fronte a questi vincoli, alcune case automobilistiche hanno iniziato a progettare internamente i chip per ridurre i tempi di sviluppo e ottenere un maggiore controllo sulla produzione. Questa soluzione offre numerosi vantaggi: prestazioni ottimizzate per algoritmi specifici e tempi di sviluppo più brevi, grazie a miglioramenti continui delle funzionalità. La progettazione interna consente inoltre di definire lo stack software e permette un maggiore controllo sulla progettazione dei microprocessori in modo che si possano creare soluzioni personalizzate che potrebbero differenziare le prestazioni dei veicoli a guida autonoma di una casa automobilistica da quelli di un’altra.

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