Какви са предизвикателствата при разработването на чипове за автономно шофиране
5G ерата означава нова ера на информационните технологии за всички неща. ADAS може да стане стандартната конфигурация на превозните средства. С напредъка на науката и технологиите неговите функции стават все повече и повече и изискванията за производителност на чипа непрекъснато ще се подобряват, което ще доведе до сериозни проблеми с термичното управление.
Развитието на технологията за автономно шофиране изисква експоненциално увеличаване на изчислителната мощност. Системата за автоматично задвижване на високо ниво трябва да обработва данни от множество сензори паралелно, включително камера, радар, лазерен радар (LiDAR) и т.н. Чиповете трябва да имат високоскоростни изчисления и възможности за обработка на данни, за да завършат комплексно възприятие, вземане на решения и контрол задачи за милисекунди. Това означава, че производителите на чипове трябва непрекъснато да правят иновации и да възприемат авангардни технологии като ASIC (специфични за приложение интегрални схеми), FPGA (програмируеми полеви масиви) и графични процесори (графични процесори), за да отговорят на тези нужди. Предизвикателството, пред което са изправени дизайнерите на чипове, е как да балансират производителността и енергийната ефективност, тъй като високата производителност често идва с висока консумация на енергия. Това изисква чипът не само да има превъзходна изчислителна мощност, но и да вземе предвид коефициента на енергийна ефективност в дизайна, за да гарантира издръжливостта на системата за автоматично задвижване.
Безопасността на автономните превозни средства е един от най-загрижените проблеми на обществото. Като ядро на системата, безопасността на чипа е от решаващо значение. Чипът на автопилота трябва да има способността за самопроверка на грешки и толерантност към грешки, за да се гарантира, че цялата система все още може да работи безопасно, когато един модул се повреди. В допълнение, с популярността на автономните превозни средства, уязвимостите в сигурността на системата могат да станат цел на хакерски атаки. Следователно чипът трябва да има и солиден защитен механизъм за сигурност, включително предотвратяване на неоторизиран код или инжектиране на данни и гарантиране на поверителността и целостта на данните. Разработването на чипове, които могат да устоят на физически и мрежови атаки, като същевременно поддържат непрекъсната и стабилна работа на системата, постави по-високи изисквания за дизайн и производство на чипове.
За електрическите автономни превозни средства контролът на консумацията на енергия е особено важен, тъй като е пряко свързан с пробега на автомобила. Дизайнът на чипа трябва да оптимизира потреблението на енергия чрез възприемане на техники за проектиране с ниска мощност, стробиране на часовника, динамично регулиране на напрежението и други методи за намаляване на потреблението на енергия на чипа в различни режими на работа. Ефективната оптимизация на алгоритъма също е ключът към намаляване на потреблението на енергия, което изисква тясно сътрудничество между инженерите на алгоритми и дизайнерите на хардуер за постигане на най-добро съответствие между алгоритмите и хардуера. В допълнение, термичният дизайн е също толкова важен за управлението на мощността, особено в среди с компактни автомобили, където решенията за разсейване на топлината трябва да вземат предвид ограниченията на пространството, капацитета на разсейване на топлината и стабилността на системата.
Въпреки че системата за автоматично задвижване се нуждае от високопроизводителни чипове, това не трябва да води до прекомерно увеличение на разходите. Масовото производство на автономни превозни средства трябва да контролира разходите в рамките на разумен диапазон, което прави тези превозни средства все още привлекателни за потребителите. Контролът на разходите изисква процесите на проектиране, производство и опаковане на чипове да бъдат икономически ефективни. Освен това, с развитието на технологиите, съществуващият хардуер може да се нуждае от надграждане или подмяна. Как да се проектират чипове, които са лесни за надграждане и рентабилни, също е проблем, който персоналът в областта на научноизследователската и развойна дейност трябва да обмисли.
Предизвикателството на изследването и разработването на чипове за автономни превозни средства е многостранно, включващо технологии, разходи, право и други области. Само когато индустриалните стандарти са изпълнени във всички аспекти, може да се гарантира безопасността, надеждността и популярността на автономното превозно средство.
