К автомобильной электронике, которая в наши дни проникает в самые разные системы в составе транспортных средств, предъявляются особые требования по надёжности и устойчивости к экстремальным температурам, а также вибрации. Компания Samsung недавно сообщила, что смогла сертифицировать свою память LPDDR4X на соответствие требованиям Snapdragon Digital Chassis компании Qualcomm.

Источник изображения: Samsung Electronics

По сути, это означает, что Qualcomm доверяет Samsung с точки зрения использования микросхем LPDDR4X в составе мультимедийных систем автомобилей и систем активной помощи водителю, которые оснащает собственными процессорами семейства Snapdragon. Как отмечается, Samsung также разрабатывает память LPDDR5 для использования в автомобильном сегменте, образцы соответствующих микросхем она начнёт поставлять клиентам в четвёртом квартале текущего года. Эти чипы обеспечат высочайшую скоростью передачи информации до 9,6 гигабит в секунду даже в условиях экстремальных температур.

Соответствующая требованиям стандарта AEC-Q100 память LPDDR4X компании Samsung способна работать стабильно при температурах от минус 40 до плюс 105 градусов по шкале Цельсия. Для использования в составе автомобильных мультимедийных систем предназначены микросхемы памяти объёмом до 32 Гбайт. Свою первую память для автомобильной отрасли Samsung выпустила в 2017 году, предложив микросхемы eUFS раньше, чем это сделали конкуренты. В прошлом году был освоен выпуск памяти UFS 3.1 для автомобильного сегмента. По данным HIS, компания Samsung удерживает 32 % рынка памяти для автомобильных систем, уступая только Micron с её 44 %. Как считают эксперты Omdia, мировой рынок автомобильной электроники в период с 2023 по 2028 годы будет в среднем расти на 8 % ежегодно, а сегмент специализированной DRAM будет прибавлять по 16 % в год. К 2027 году его оборот превысит $100 млрд.

Сегодня ПАО «Элемент» и АО «Кама» подписали соглашение о сотрудничестве, в рамках которого «Элемент» будет поставлять для электромобиля «Атом» силовую электронику на основе карбида кремния: транзисторы, силовые диоды, модули и преобразователи. Эти устройства используются в управлении электродвигателем и зарядной инфраструктуре.

Источник изображения: «Атом»

Карбид кремния отличается высокой температурной стабильностью, электропроводностью, прочностью и механической стойкостью. По словам представителя «Элемента» «проектная мощность нового предприятия в Зеленограде составит 100 000 пластин на кремнии и 40 000 пластин на карбиде кремния в год». Производство новых компонентов силовой электроники должно стартовать уже в 2025 году.

Компания «Элемент» была создана в 2019 году на базе активов АФК «Система» и «Ростеха». В её состав вошли: крупнейший российский производитель чипов «Микрон», НИИ электронной техники, НИИ электронной и микроэлектронной аппаратуры «Прогресс», Завод полупроводниковых приборов, Воронежский завод полупроводниковых приборов и другие компании. Предприятия «Элемента» занимаются производством интегральных микросхем, полупроводниковых приборов, силовой электроники, модулей, корпусов для микросхем и контактирующих устройств, а также радиоэлектронной аппаратуры.

Источник изображений: «Элемент»

В конце марта группа «Элемент» сообщила о планах инвестиций в производство автомобильной электроники в размере ₽20 млрд. По данным компании, в период с 2018 по 2022 год объём потребления силовой электроники в России рос в среднем на 10 % в год и к концу 2022 году составил ₽23,7 млрд, причём в этот период спрос на российском рынке удовлетворялся преимущественно за счёт импортных поставок. По прогнозам, в ближайшие годы потребление автомобильных электронных силовых компонентов будет расти в среднем на 4 % в год.

«Идёт поэтапный переход на российские компоненты, и в отечественных блоках уже можно найти российские резисторы, печатные платы, конденсаторы, а в ближайшие месяцы должны начаться серийные поставки активных компонентов и модулей», — прокомментировал ситуацию на рынке автомобильных электронных компонентов директор «Консорциума предприятий в сфере автомобильных электронных приборов и телематики» Дмитрий Корначев. Среди ключевых поставщиков электронных блоков он назвал НПП «ИТЭЛМА», «Автоэлектронику», «Новые решения драйва» и другие предприятия.

«После 2022 года отрасль перешла на санкционно стойкую компонентную базу, и сейчас ведётся работа по углублению компетенций и уровня локализации изделий, – отметил Корначев. – В связи с ростом доли автомобилей китайских брендов на российском рынке значительная доля компонентов для них закупается в Китае. Но мы видим потенциал кратного роста внутреннего рынка автоэлектроники за счёт локализации данных машин, а также создания новых российских автомобилей, в том числе электромобилей».

Корначев сообщил, что на долю электротранспорта в России сейчас приходится около 3 % от общего спроса на автоэлектронику. Но он полагает, что к 2035 году электротранспорт будет потреблять «до половины спроса». Согласно стратегии развития автомобильной промышленности России, к 2035 году производство электромобилей в России должно составить 289 000 штук.

По данным Минпромторга, в России на различных этапах внедрения находится более 20 ключевых видов электронных компонентов и более 100 других типономиналов. Отечественная промышленность производит пассивные компоненты, в частности резисторы, конденсаторы и печатные платы. На данный момент полностью закрыта потребность в основных электронных блоках управления для автотранспорта, а к 2025 г. при поддержке Минпромторга на рынке серийно появятся российские разъёмы.

Серийное производство основанного на отечественной модульной платформе компактного электромобиля «Атом» должно начаться в 2025 году на столичном заводе «Москвич». Электрокар разработан Российским стартапом «Кама», ключевой инвестор проекта — дочерняя структура «Росатома» «Рэнера» – отраслевой интегратор в области систем накопления энергии. В настоящий момент ведутся испытания функциональных прототипов. Будущие объёмы производства электрокаров представитель «Камы» не раскрывает.

Intel объявила на выставке CES 2024 о намерении выпустить автомобильные версии своих новейших процессоров с поддержкой искусственного интеллекта и тем самым отвоевать доли Qualcomm и NVIDIA, которые уже активно осваивают транспортную отрасль.

Источник изображения: Rubaitul Azad / unsplash.com

Компания также сообщила, что поглотит Silicon Mobility — французский стартап, разрабатывающий процессоры и ПО для управления двигателями электромобилей и бортовыми системами зарядки. Стоимость сделки не уточняется. Первым покупателем ИИ-систем Intel станет китайский производитель электромобилей Zeekr — его машины получат полный комплект передовых решений, включая поддержку видеоконференций и голосовых помощников. В автомобильных системах на чипе Intel будет адаптированная версия технологии AI PC, учитывающая требования к долговечности и производительности транспортных средств.

Intel и ранее поставляла автопроизводителям чипы для информационно-развлекательных систем — её процессоры работали на 50 млн автомобилей, но инициативу компании перехватили NVIDIA и Qualcomm, предложившие свои решения для технологий автопилота и информационно-развлекательных систем. Глава автомобильного подразделения Intel Джек Уист (Jack Weast) посетовал, что компания приложила недостаточно усилий, чтобы донести информацию о своих успехах в этой отрасли до потребителя, но теперь она намерена это исправить.

Уист также отметил, что решения конкурентов зачастую являются слишком мощными и дорогими для реальных потребностей автопрома, а масштабированию они не подлежат. Он явно имел в виду NVIDIA, которой в минувшем году пришлось заручиться поддержкой MediaTek — лидирующего поставщика решений для информационно-развлекательных систем, используемых в недорогих автомобилях. Альянс поможет NVIDIA предлагать клиентам более простую и менее дорогую продукцию.

Intel также пообещала не предъявлять к своим потенциальным клиентам завышенных требований — они смогут использовать любые платформы автопилота, в том числе отличные от ранее входившей в Intel компании Mobileye и другие решения от поставщиков на свой выбор. Это поможет автопроизводителям экономить средства, внедряя системы Intel только там, где в них есть фактическая потребность.

Во второй половине этого года доля выручки LG Electronics, получаемая в автомобильном сегменте, должна составить 14 % от совокупных денежных поступлений южнокорейского производителя. К концу десятилетия, по мнению генерального директора Уилльяма Чо (William Cho), решения для транспортной инфраструктуры будут формировать до $17 млрд выручки, что соответствует доле в 20 %.

Источник изображения: Jean Chung, Bloomberg

Подобные прогнозы прозвучали из уст назначенного на соответствующий пост главы LG Electronics в недавнем интервью Bloomberg. В сегменте «мобильности», как поясняет генеральный директор компании, она должна стать одним из ведущих игроков. Корейский производитель намерен сконцентрироваться на выпуске тех продуктов, которые он умеет делать хорошо. Непосредственно выпускать электромобили LG Electronics не собирается, но открыта для сотрудничества как с существующими автопроизводителями, так и с будущими. Этот комментарий также относится и к получившим распространение слухам о готовности LG Electronics участвовать в выпуске электромобилей марки Apple, хотя напрямую такое взаимодействие между компаниями руководство первой обсуждать в публичной сфере не готово.

В июле LG Electronics опубликовала стратегический план, согласно которому собирается на развитие новых видов деятельности потратить около $37 млрд. Автомобильный сектор к тому моменту должен стать одним из самых активно растущих с точки зрения выручки. По сути, компания уже является крупным игроком рынка автомобильных компонентов, располагая заказами на сумму около $80 млрд. Часть этой суммы будет получена за поставки силовых установок для электромобилей. Большинство производителей Северной Америки и Европы получает соответствующую продукцию именно от LG Electronics.

Совместное предприятие с контрактным автопроизводителем Magna позволяет LG участвовать в разработке глубоко интегрированных программно-аппаратных комплексов для транспортных средств. Помимо информационно-развлекательных систем, LG Electronics участвует в создании систем активной помощи водителю.

В сфере бытовой электроники LG Electronics ощущает растущую конкуренцию со стороны китайских производителей, но надеется сохранить свои позиции как в верхнем ценовом диапазоне, так и в начальном, а также получать выручку от услуг, связанных с бытовой техникой. Компания нацелена на постоянное лидерство, как резюмировал её руководитель. Спешно переносить производство продукции за пределы Китая компания не собирается, но вынуждена пристально следить за развитием геополитической обстановки.

Полупроводниковая компания NXP Semiconductors сообщила о сотрудничестве с тайваньским контрактным производителем микросхем TSMC в сфере выпуска магниторезистивной оперативной памяти (MRAM) для применения в автомобилях, которая впервые в данной сфере будет построена на 16-нм техпроцессе FinFET.

Источник изображения: NXP Semiconductors

Поскольку автопроизводители активно наращивают выпуск программно-конфигурируемых моделей авто, существует необходимость в поддержке выпуска нескольких поколений программных обновлений для одной аппаратной платформы. В NXP Semiconductors считают, что их процессоры S32 в сочетании с быстрой высоконадёжной энергонезависимой оперативной памятью следующего поколения, производимой по 16-нм технологии FinFET, представляют собой идеальную аппаратную платформу для таких задач.

По словам NXP Semiconductors, память MRAM способна обновить 20 Мбайт программного кода примерно за 3 секунды. Для сравнения, флеш-памяти требуется порядка одной минуты для выполнения той же задачи. Таким образом, использование MRAM-памяти сводит к минимуму время простоя, связанное с обновлением программного обеспечения, и позволяет автопроизводителям устранять узкие места, возникающие из-за длительного времени программирования модулей. Кроме того, MRAM-память способна обеспечить до миллиона циклов перезаписи и её уровень надёжности в 10 раз выше, чем у флеш-памяти и других новых технологий памяти.

Программные OTA-обновления позволяют автопроизводителям расширять функциональность своих автомобильных линеек, повышая комфорт, безопасность и удобство их использования владельцами. Поскольку практика оснащения автомобилей программными функциями становится все более распространённой, частота выпуска обновлений этих функций будет только увеличиваться. На фоне этого скорость и надёжность памяти MRAM станут ещё более важными, отмечают в NXP Semiconductors.

Технология встраиваемой MRAM-памяти на основе 16-нм техпроцесса FinFET компании TSMC значительно превосходит все требования, диктуемые сферой автомобилестроения. Она поддерживает технологию пайки расплавлением дозированного припоя, выдерживает до миллиона циклов перезаписи, а также способна обеспечить сохранение записанных на неё данных в течение 20 лет при экстремальной температуре до 150 градусов Цельсия.

Разработчик полупроводников — компания Qualcomm заявила о намерении приобрести израильскую Autotalks, выпускающую чипы, используемые в технологиях, предназначенных для предотвращения ДТП. Как сообщает Reuters, американский бизнес намерен расширить пакет своих решений, связанных с производством автотранспорта.

Источник изображения: Autotalks

С увеличением числа электромобилей и внедрением систем автоматизации управления в обычном транспорте, количество используемых автопроизводителями чипов стремительно увеличивается, из-за чего авторынок стал важнейшим фактором роста для производителей полупроводников. Autotalks выпускает специализированные чипы, применяемые в т. н. коммуникационных технологиях V2X (vehicle-to-everything) для управляемых и беспилотных автомобилей, — её решения позволяют повысить уровень безопасности на дорогах.

В Autotalks заявили, что инвестиции в V2X, развитие и внедрение соответствующих технологий ведётся компанией с 2017 года и как ожидается, по мере развития рынка автопроизводства, понадобится отдельная архитектура автобезопасности на основе V2X.

В прошлом году Qualcomm заявила, что потенциал её бизнеса, связанного с автомобилями, вырос до $30 млрд, с $10 млрд по данным на конец июля 2022-го. Компания уже представила Snapdragon Digital Chassis — пакет решений для технологий автономного или полуавтономного вождения, комплексных автомобильных развлекательных систем и решений для использования облачных технологий с автомобилями.

Сегодня Qualcomm заявила, что интегрирует решения Autotalks в продуктовое портфолио Snapdragon Digital Chassis, но о стоимости сделки пока ничего не известно. По имеющимся данным, компания будет куплена через подразделение Qualcomm Technologies.

Ведущий тайваньский разработчик чипов MediaTek сосредоточит больше ресурсов на чипах для автомобилей и компонентах для работы систем с искусственным интеллектом. Компания вынуждена пойти на эту меру, поскольку в сегменте смартфонов уже наблюдается избыток предложения, а спрос на бытовую электронику в целом из-за инфляции и прочих негативных макроэкономических факторов снижается.

Источник изображения: corp.mediatek.com

«Мы определённо очень и очень быстро переместим наши ресурсы на направления автопрома и вычислительной техники, поскольку эти области обеспечат нам рост в ближайшие три–пять лет. <..> В этом очень требовательном окружении мы не сокращаем людей. Но также не нанимаем. Эти драгоценные ресурсы критически важно [правильно] распределить», — заявил гендиректор MediaTek Рик Цай (Rick Tsai) на пресс-конференции, посвящённой квартальному отчёту.

Глава компании отметил, что все отраслевые игроки, включая MediaTek, поспешили заявить о возможности обеспечить поддержку генеративному искусственному интеллекту формата ChatGPT. Компания инвестирует значительные средства в это направление. К примеру, оптимизированные под ИИ чипы требуются для разработки транспортных средств с автопилотом.

Что же касается смартфонов, в MediaTek признали, что в I квартале спрос на них был невысоким, но к концу года компания ожидает признаков восстановления рынка: доход от мобильного направления во II квартале предположительно останется столь же скромным, а во II полугодии он может пойти в рост.

Применяемая в бортовых системах автомобилей электроника зачастую непосредственно влияет на безопасность движения, поэтому традиционно разработчики таких компонентов предъявляли повышенные требования к надёжности полупроводниковой продукции. Нередко им приходилось несколько лет ждать, прежде чем производители чипов предложат сертифицированные по безопасности решения для автомобильного сегмента. TSMC утверждает, что новое ПО позволит клиентам компании воспользоваться специальной версией 3-нм техпроцесса уже в 2025 году.

Источник изображения: Tesla

На данный момент именно 3-нм техпроцесс является самым передовым в сфере литографии. О планах по освоению различных его версий мы подробно рассказывали сегодня в отдельном материале. Агентство Reuters пояснило, что на этой неделе компания TSMC представила программный инструментарий, который позволит разработчикам чипов приступать к созданию передовых компонентов на два года раньше по сравнению с существующей практикой. К 2025 году это позволит компании наладить выпуск автомобильных чипов по специальной версии 3-нм техпроцесса, если разработчики своевременно подготовят свои проекты.

Исторически, как отмечают представители TSMC, автомобильный сегмент в сфере литографии значительно отставал от потребительского. С появлением нового ПО для разработки специализированных чипов этот разрыв можно сократить сразу на два года. Пандемия научила автопроизводителей прямому диалогу с TSMC, они сейчас готовы принимать решения относительно применяемых техпроцессов для заказываемых компонентов, тогда как ранее почти всегда это право доставалось поставщикам комплектующих. Многие автопроизводители сейчас поддерживают прямые контакты с TSMC. Недавно в этом, например, призналось руководство Honda Motor.

Компания MediaTek выпустила специализированную однокристальную платформу Dimensity Auto для автомобилей. Модульная платформа будет одновременно предназначена для информационно-развлекательной системы авто, для связи включая 5G и Wi-Fi 7, и даже для систем помощи водителю.

Источник изображения: MediaTek

В рамках платформы представлены четыре направления компонентов и сервисов. Элементы Dimensity Auto Cockpit предназначены для информационно-развлекательных систем водителя и пассажиров. Здесь будут предлагаться высокопроизводительные мультипроцессоры с поддержкой алгоритмов искусственного интеллекта, машинного обучения, а также обработки изображения. Процессоры будут выпускаться с использованием 3-нм техпроцесса производства. Производитель заявляет для них высокую производительность и энергоэффективность. Компоненты Dimensity Auto Cockpit позволят использовать экраны с разрешением 8K, поддержкой HDR и частоты обновления 120 Гц. Кроме того, они предложат полный набор поддержки для потоковой передачи и декодирования изображения.

Компоненты Dimensity Auto Connect будут отвечать за поддержку сетей нового поколения. Здесь будут использоваться технологии 5G NTN и 5G RedCap с поддержкой мультигигабитной скорости передачи данных. Кроме того, эти компоненты предложат поддержку стандартов Wi-Fi 7, Bluetooth, а также GNSS для точной геолокации.

Элементы Dimensity Auto Drive будут предназначаться для создания систем автономного вождения на базе APU компании MediaTek. В частности, здесь будут предлагаться комплексные и масштабируемые платформы помощи водителю в управлении и парковке.

Наконец, Dimensity Auto Components будет отвечать за поставки ключевых элементов платформы для сборки системы. Платформа Dimensity Auto имеет модульную основу и позволяет масштабировать систему при необходимости. Визуальная часть позволяет поддерживать до восьми экранов в салоне и работать с 16 камерами по внешним изображениям, также система обеспечивает работу с высококачественным звуком. В MediaTek рассчитывают, что её решение будет использоваться в современных системах автономного вождения нового поколения.