Koji su izazovi u razvoju čipova za autonomnu vožnju
5G era znači novu eru informatičke tehnologije svih stvari. ADAS bi mogao postati standardna konfiguracija vozila. Sa napretkom nauke i tehnologije, njegove funkcije su sve više i više, a zahtjevi za performansama čipa će se stalno povećavati, što će donijeti ozbiljne probleme u upravljanju toplinom.
Razvoj tehnologije autonomne vožnje zahtijeva eksponencijalno povećanje računarske snage. Sistem automatskog pogona visokog nivoa treba paralelno obraditi podatke sa više senzora, uključujući kameru, radar, laserski radar (LiDAR) itd. Čipovi moraju imati sposobnost brzog računanja i obrade podataka kako bi kompletirali složenu percepciju, donošenje odluka i kontrolu zadataka u milisekundama. To znači da proizvođači čipova moraju stalno da inoviraju i usvajaju najsavremenije tehnologije kao što su ASIC (integrisana kola specifična za aplikaciju), FPGA (Field Programmable Gate Arrays) i GPU (Jedinice za grafičku obradu) kako bi zadovoljili ove potrebe. Izazov sa kojim se suočavaju dizajneri čipova je kako uskladiti performanse i energetsku efikasnost, jer moćne performanse često dolaze sa velikom potrošnjom energije. Ovo zahtijeva da čip ne samo da ima superiornu računarsku snagu, već i da uzme u obzir omjer energetske efikasnosti u dizajnu kako bi se osigurala izdržljivost sistema automatskog pogona.
Sigurnost autonomnog vozila jedan je od najzabrinjavajućih problema javnosti. Kao srž sistema, sigurnost čipa je ključna. Čip autopilota treba da ima sposobnost samoinspekcije grešaka i toleranciju grešaka kako bi se osiguralo da ceo sistem i dalje može bezbedno da radi kada jedan modul pokvari. Uz to, s popularnošću autonomnog vozila, sigurnosne ranjivosti sistema mogu postati meta hakerskih napada. Stoga bi čip također trebao imati čvrst sigurnosni mehanizam zaštite, uključujući sprječavanje neovlaštenog koda ili ubacivanja podataka, te osiguravanje privatnosti i integriteta podataka. Razvijanje čipova koji mogu odoleti fizičkim i mrežnim napadima uz održavanje kontinuiranog i stabilnog rada sistema postavilo je veće zahtjeve za dizajn i proizvodnju čipova.
Za električna autonomna vozila kontrola potrošnje energije je posebno važna, jer je direktno povezana sa dometom vozila. Dizajn čipa treba da optimizuje potrošnju energije usvajanjem tehnika dizajna male snage, gajtinga takta, dinamičke regulacije napona i drugih metoda za smanjenje potrošnje energije čipa u različitim režimima rada. Efikasna optimizacija algoritama je takođe ključ za smanjenje potrošnje energije, zahtevajući blisku saradnju između inženjera algoritama i dizajnera hardvera kako bi se postigla najbolja usklađenost između algoritama i hardvera. Osim toga, termalni dizajn je jednako važan za upravljanje energijom, posebno u okruženjima kompaktnih automobila gdje rješenja za rasipanje topline moraju uzeti u obzir ograničenja prostora, kapacitet odvođenja topline i stabilnost sistema.
Iako su sistemu automatskog pogona potrebni čipovi visokih performansi, to ne bi trebalo dovesti do pretjeranog povećanja troškova. Masovna proizvodnja autonomnih vozila treba da kontroliše troškove u razumnom opsegu, čineći ova vozila i dalje privlačnima za potrošače. Kontrola troškova zahteva da procesi dizajna, proizvodnje i pakovanja čipsa budu ekonomski efikasni. Osim toga, s razvojem tehnologije, postojeći hardver će možda morati biti nadograđen ili zamijenjen. Kako dizajnirati čipove koji su laki za nadogradnju i koji su isplativi, također je problem koji osoblje za istraživanje i razvoj treba da razmotri.
Izazov istraživanja i razvoja čipova za autonomna vozila je višestruk, uključujući tehnologiju, troškove, pravo i druga polja. Samo kada su industrijski standardi ispunjeni u svim aspektima, može se osigurati sigurnost, pouzdanost i popularnost autonomnog vozila.
