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汽車芯片的未來,挑戰在這10000個點

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公衆號記得加星標??,第一時間看推送不會錯過。來源:內容編譯自eetjp。現代汽車正迅速成爲“車輪上的數據中心”,不僅需要提供移動性,還需要自主性、安全性和持續的軟件更新。這些期望帶來了對高性能計算的持續需求,但其運行環境與數據中心或智能手機的運行環境有着根本的不同。系統必須在車輛10-15年的使用壽命內,在高溫、振動和全天候運行的惡劣條件下可靠運行。這就是 imec 的作用所在。這家比利時研究機構正在將數十年的半導體創新應用於汽車行業最緊迫的挑戰之一:設計強大、高效且長期穩健的車載計算平臺。“汽車將成爲你擁有的最高端的計算設備,但它是在路上行駛,而不是待在溫控服務器機房裏。隨着更高水平的自主性實現現有所有權模式的轉變,系統將幾乎不間斷運行,”imec 汽車副總裁 Bart Plackle 在比利時安特衛普舉行的 ITF World 2025上說。Plackle表示:“歐洲豐富的汽車傳統和全新的半導體戰略使其在引領移動出行與微電子融合方面擁有獨特的優勢。” 在《歐洲芯片法案》等支持區域發展的舉措的推動下,imec正處於這一轉型的核心地位。他繼續說道:“歐洲在汽車領域實力雄厚,擁有衆多汽車製造商、一級供應商以及悠久的汽車行業歷史。imec擁有深厚的技術,包括先進的封裝、芯片架構和系統集成。我們正在進行尖端研究,爲汽車級工業應用做好準備。”幾十年來,單片系統級芯片 (SoC) 一直驅動着從智能手機到汽車電子控制單元 (ECU) 的各種設備。但隨着自動駕駛和聯網汽車計算需求的激增,這種傳統方法逐漸顯露出其侷限性。“你不能因爲一箇良率問題就放棄一箇價值數十億美元的設計,”普拉克爾說道。Chiplet 是一種小型模塊化處理單元,可以組合成一箇封裝,並且已經在數據中心和消費設備中證明了其價值。現在,imec 認爲 Chiplet 應該應用於汽車,並通過其汽車 Chiplet 計劃 (ACP) 來推動這一進程。“我們看到其他部署場景也開始轉向 Chiplet,例如 HPC(高性能計算)、數據中心和平板電腦。但當你考慮到自動駕駛汽車所需的性能水平時,答案顯而易見:汽車需要這種級別的性能和靈活性,而 Chiplet 正是實現這些的關鍵,”Plackle 說道。Chiplet 的優勢包括更高的良率、成本效益、架構靈活性以及異構集成,每個 Chiplet 都可以針對特定功能進行優化。但將這種模式應用於汽車領域也引發了新的問題:“10,000 個連接能否在惡劣環境下持續使用 15 年?”Plackle 說道。“這是我們正在努力驗證的問題之一。”ACP 計劃目前正從架構可行性研究轉向實際實施。位於德國海爾布隆的 Imec 先進芯片設計加速器正在創建功能參考平臺,以展示 Chiplet 在實際汽車場景中的可行性。“我們不是在開發產品,而是在構建基於 Chiplet 的 ECU 的參考模型,”Plackle 說道。“這些都是 A 級樣品,是汽車製造商評估該技術並建立信心的證明點。”除了設計之外,imec 還使用熱機械模擬裝置和配備傳感器的虛擬芯片來測試這些封裝在壓力下的狀況,並預測故障。“我們希望看到故障,因爲任何分層或焊球剪切都能告訴我們薄弱點在哪裏,以及如何改進設計,使其更加可靠,”Plackle 說道。僅靠計算並不能讓汽車變得智能;它還需要傳感器。Imec 的 SENSAI 項目正在推動下一代技術,例如 CMOS 攝像頭、短波紅外成像和全固態硅光子激光雷達 (LiDAR)。“如今的傳感器堆棧真是一片混亂,”Plackle 說道。“每家汽車製造商都在嘗試不同的傳感器組合,但目前還沒有一箇標準來確定哪種組合效果最佳。”Imec 的方法是構建一箇模擬框架——本質上是傳感器架構的數字孿生——來虛擬測試配置。“我們可以模擬新傳感器如何影響事故率和極端情況,而無需實際構建它,”Plackle 說。“這有助於降低成本並加速開發。”Imec 還開展重點研發項目,包括開發由多箇相干模塊組成的廣域虛擬孔徑雷達系統以提高精度,以及開發固態調頻連續波激光雷達以克服當前系統的機械弱點。Plackle表示:“沒有哪家公司能夠單槍匹馬地讓芯片和傳感器在汽車上發揮作用。” 這需要一箇協作的生態系統。IMEC的標準化和汽車再利用 (STAR) 計劃正是爲此而生,該計劃將汽車製造商、一級供應商和半導體公司聚集在一起。“我們需要的是標準,而不是孤島。如果一家供應商的芯片無法與另一家供應商的芯片通信,整個模式就會崩潰。” 他表示。STAR正在通過研討會、論壇和技術焦點小組,就接口、協議和互操作性層建立共識。“我們正在爲規模經濟奠定基礎,”普拉克爾說。https://eetimes.itmedia.co.jp/ee/articles/2506/06/news082_3.html*免責聲明:本文由作者原創。文章內容系作者個人觀點,半導體行業觀察轉載僅爲了傳達一種不同的觀點,不代表半導體行業觀察對該觀點贊同或支持,如果有任何異議,歡迎聯繫半導體行業觀察。今天是《半導體行業觀察》爲您分享的第4059期內容,歡迎關注。加星標??第一時間看推送,小號防走丟求推薦


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