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22 - ELETTRONICA OGGI 489 - OTTOBRE 2020 TECH INSIGHT SELD DRIVING CAR della software-driven car, dominata dall’elettronica”. Tuttavia, oltre a enumerare e valutare le inevitabili e profonde conseguenze lungo tutta la catena del valore nel settore automobilistico (OEM, fornitori di semicon- duttori, EMS, ODM, fornitori software) che sta vivendo cambiamenti strutturali, Roland indica anche in quali campi vanno risolte le maggiori sfide tecnologiche. Su un versante, le società di semiconduttori stanno migrando verso l’integrazione funzionale dei propri chip, come i SoC (system-on-a-chip) e i SiP (system- in-a-package), ed espandendo l’offerta dall’hardware verso il software automotive a livello di applicazione, come mostra ad esempio l’acquisizione nel 2017, da parte di Intel , di Mobileye , società israeliana fornitri- ce di software per l’implementazione di sistemi ADAS (advanced driver assistance system). La tendenza dei semiconduttori automotive a combinare molteplici funzionalità porta a un conseguente forte incremento della complessità, e dei relativi costi di sviluppo del software embedded. Su un altro versante, l’architettura elettronica dei siste- mi automotive sta mutando, e diventando maggiormen- te centralizzata a livello di configurazione della poten- za di elaborazione: la progettazione delle architetture automotive segue un processo di semplificazione e consolidamento, e, invece di pianificare configurazioni che includono numerose ECU (electronic control unit) separate, ci si sta muovendo verso architetture in cui le ECU risulteranno meno distribuite e più centralizza- te. Nei prossimi anni tali architetture prevederanno do- mini formati da diversi gruppi di elaborazione, ma nel lungo periodo si registrerà un’ulteriore centralizzazio- ne in cluster di computer ad elevate prestazioni. Inol- tre, l’evoluzione verso la guida semiautonoma e com- pletamente autonoma richiederà l’implementazione di processi decisionali olistici centralizzati in tempo reale, per rendere possibile la navigazione del veicolo anche in condizioni di traffico. Le nuove architetture trasferi- ranno la complessità dall’hardware al software: in que- sta prospettiva, le applicazioni e il software funzionale risulteranno sempre più disaccoppiati e indipendenti dall’elettronica, dall’hardware di elaborazione embed- ded sottostante, attraverso interfacce standardizzate e architetture software per le ECU come AUTOSAR. Da parte sua, anche l’hardware diventerà sempre più standardizzato, trasformandosi in commodity. Processori per la guida autonoma Lo sviluppo di architetture di elaborazione centraliz- zate per la guida autonoma, spiega Roland, ha porta- to a fare grandi progressi nelle funzionalità dei semi- conduttori automotive: i circuiti integrati di controllo, una volta unità microcontroller (MCU) monofunzionali, sono ora potenti e integrati processori per la guida autonoma, contenenti molteplici unità di elaborazione (CPU, GPU, TPU) e unità NPU (neural processing unit) dedicate con acceleratori AI (artificial intelligence). A titolo di esempio, si può citare la piattaforma di pro- cessori automotive Jacinto 7 di Texas Instruments , che introduce funzionalità evolute di deep learning (DL) e di networking, per risolvere le sfide di progettazione nei sistemi ADAS avanzati e nelle applicazioni gateway. In particolare, i primi due dispositivi automotive della piattaforma Jacinto, i processori TDA4VM per ADAS e DRA829V per sistemi gateway, includono accelerato- ri on-chip specializzati per segmentare e velocizzare i workload che gestiscono volumi di dati ad alta intensi- tà, come la visione computerizzata e l’apprendimento approfondito (DL). I processori TDA4VM e DRA829V integrano inoltre un microcontrollore (MCU) di sicu- rezza funzionale che permette agli OEM e ai fornitori Tier 1 di gestire le operazioni ASIL-D critiche per la sicurezza e altre funzionalità con l’ausilio di un solo chip. Queste ed altre importanti funzionalità, secondo TI, permetteranno di diffondere l’adozione nel mercato di massa dei sistemi automotive ADAS e della tecnolo- gia gateway. Elettronica di potenza e gestione termica L’elettronica di potenza, evidenzia Roland, sta diven- tando il fattore differenziante nei nuovi sistemi di tra- smissione elettrici. E, soprattutto nei semiconduttori basati su tecnologia WBG (wide bandgap), come quelli al carburo di silicio (SiC) o al nitruro di gallio (GaN), il settore è ancora in maturazione. Proprio questi se- miconduttori, però, promettono di costituire le fonda- menta per realizzare trasmissioni elettriche più potenti e sistemi di ricarica più rapidi, attraverso l’utilizzo di tensioni più elevate. Per fornire queste ultime, i semi- conduttori SiC e GaN sono emersi come potenziali so- stituti dei semiconduttori basati sul solo silicio, come i dispositivi Si IGBT (silicon Insulated gate bipolar tran- sistor). In confronto al silicio, il SiC fornisce densità di potenza più elevate, maggior efficienza, componenti di Il sistema di navigazione in un modello Tesla (Fonte: Tesla)