نقش نیمه هادی ها در توانایی وسایل نقلیه برای دیدن ، شنیدن و تفکر

در اوایل سال پیش ، خبر هایی مبنی بر اینکه کمبود جهانی نیمه هادی ها سبب کاهش تولید خودرو تا پایان سال 2021 می شود ، هر روزه به صفحه اول هر روزنامه اقتصادی ای می رسید. خودروسازان بزرگ در پس زمینه تلاش داشتند تا سهم شان را از تراشه های نیمه رسانا ، تضمین کنند. اما ، با استناد به موسسه تحقیقات بازار مستقر در بریتانیا ، IHS Markit ، علی رغم تلاش های این شرکت ها ، صرفاً در سه ماهه اول سال ۲۰۲۱ ، چیزی در حدود ۶۷۰ هزار خودرو در سراسر جهان ، در مرحله تولید قرار گرفتند.

با توجه به این موارد ، احتمالاً سوال پیش می آید که : « چرا نیمه هادی ها برای ساخت خودرو بسیار حائز اهمیت می باشند و چه نقشی در پشتیبانی از خودرو دارند ؟ » در این مطلب از وبلاگ ال جی ورلد ، ما به این سوالات پاسخ می دهیم.

نیمه هادی های خودرو ، تعیین گر قابلیت های محاسباتی خودرو می باشند. به عبارت ساده تر ، آنها مغز وسیله نقلیه محسوب می شوند تا به آن و تمام وسایل الکترونیکی اش ، مثل سیستم های اطلاعات سرگرمی داخل خودرو ( IVI ) ، کابین های دیجیتال و بسیاری از چیز های دیگر ، نیرو دهد.

در سراسر قرن بیستم میلادی ، نوآوری خودرو بطور عمده متمرکز بر فناوری موتور های دقیق ، گیربکس های پیشرفته و سیستم های قدرت بود. بنابراین تولیدکنندگان خودرو ها ، انقلاب صنعتی را با بهره گیری از چنین فناوری هایی ، رهبری کردند.

اما خودروهای گذشته ، دیگر رونق ندارند چراکه خودرو های امروزی ، به رایانه هایی مبدل شده اند که فناوری اطلاعات را به منظور برقراری ارتباط با سایر وسایل نقلیه ، پیاده سازی می کنند و نمایشگر هایی را برای انواع سرگرمی ، ارائه می دهند. به بیان دیگر ، نرم افزار کنترل کننده سخت‌افزار خودرو ، یکی از اجزای اصلی خودروی مدرن می باشد و این نرم افزار را صرفاً می توان با نیمه رسانایی با ظرفیت محاسباتی نسل بعدی ، بهبود بخشید.

وقتی که از بسیاری درخواست می شود تا تصویرشان را از ماشینی آینده نگر توصیف کنند ، بی تردید بسیاری به نوعی وسیله نقلیه الکتریکی ( EV ) ، می رسند و هر چند که پیش بینی ظاهر خودرو ها در دهه های آینده تقریباً ممکن نیست ، اما بی شک می توان اذعان داشت که آنها کماکان نیرویشان را از نیمه رسانا ها می گیرند. در آینده ای نزدیک ، تعریف خودرو از « وسیله حمل و نقل » ، فراتر رفته و از آن می توان بعنوان وسیله ای برای سرگرمی یا حتی بعنوان یک خانه متحرک نیز استفاده کرد تا بدون آسیب به سیاره تان ، بتوانید سریعاً از مقصدی به مقصد دیگر ، حرکت کنید.

در مورد وسایل نقلیه خودران ، هوش مصنوعی داخلی ( AI ) با بهره گیری از سیستمی ، از دوربین ها و حسگر ها استفاده می کند تا آنها در هر طرف که قرار دارند ترافیک ، مسافت و سایر موارد را تجزیه و تحلیل کنند. پس ، آنها می توانند با خیالی راحت و بدون برخورد با ماشین ها و یا اشیاء دیگر ، رانندگی کنند. بدون نیمه هادی ها ، این مسئله ممکن نیست ، چرا که آنها هوش مصنوعی را قادر می سازند تا تمام محاسبات و تجزیه و تحلیل های لازم را به منظور اطمینان از استقلال کامل رانندگی ، صورت دهند.

خودرو های خودران سریعاً می توانند اطلاعات دقیقی را درباره خود ، مثل افراد ، اشیاء ، جاده ها و ساختمان ها را شناسایی و پردازش کرده و سپس آنها را با وسایل نقلیه دیگر و سیستم ها ، به اشتراک بگذارند. با خودرو های خودران و شرایط جاده ای که مدام تغییر می کنند ، ما به نیمه هادی های قدرتمند خودرو به منظور پردازش مقادیر زیادی از داده هایی که مدام تغییر می کنند ، نیاز داریم. این تراشه های نوآورانه از حسگر تصویر به منظور ایجاد ثبات ، به همراه تجربه رانندگی مستقل بی نظیر استفاده می کنند.

وسایل نقلیه سازگار با محیط زیست که هدفشان کاهش دود بنزین و گازوئیل می باشد ، به همان اندازه به سیستم های الکترونیکی وابسته اند ، چرا که این وسایل نقلیه از سیستم های الکتریکی داخلی بهره می گیرند که بدون نیمه هادی هایی که سراسر کابین خلبان را کنترل می کنند ، نمی توانند کار کنند.

ویژگی های منحصر به فرد نیمه هادی های خودرو را در ادامه این مطلب خواهید خواند :

1. طراحی پیچیده

نیمه هادی ها بطور کلی دو نوع اند : نیمه هادی های حافظه دار و بدون حافظه. نیمه هادی های حافظه دار ، برای هر محصولی بطور انبوه تولید می شوند و نقش ذخیره سازی دارند. این در حالی است که نیمه هادی های بدون حافظه که نیمه هادی های خودرو در آن گنجانده می شوند ، در دسته های کوچک برای انواع محصول و خدمات متعدد به منظور تجزیه و تحلیل و پردازش اطلاعات ساخته می شوند و ارزش افزوده ای را به آنها اضافه می کنند. نیمه هادی های بدون حافظه 60 درصد از بازار نیمه هادی ها را در بر می گیرند و به فناوری طراحی پیشرفته نیازمندند ، پس به همین خاطر ، هزینه بیشتری دارند.

2. قابلیت‌های متنوع

نیمه هادی های فاقد حافظه ، صرفاً برای خودروها استفاده نمی گردند ، بلکه در دستگاه های مختلف IT روزمره ، مثل لوازم خانگی ، تلفن های هوشمند 5G ، کنسول های بازی و کارت های گرافیک ، مورد استفاده قرار می گیرند. تقاضا برای این دستگاه ها و خودرو ها به واسطه رونق بدون تماس ایجاد شده توسط همه گیری جهانی ، بصورت تصاعدی افزایش یافته است. با این حال ، این مسئله چالش بی سابقه ای را برای تولیدکنندگان نیمه رسانا ها ایجاد می کند تا با هجوم عظیم فروش ، همگام گردند.

3. مشکل در تولید بر اساس تقاضا

معمولاً چیزی حدود 6 ماه طول می کشد تا نیمه هادی های خودرو ( بدون حافظه‌ ) تولید و تحویل شوند ، چراکه این نیمه هادی ها به فناوری پیشرفته و زمان قابل توجهی نیاز دارند که به منظور کنترل کیفیت بواسطه بازرسی های کامل تضمین کیفیت ، سرمایه گذاری تسهیلات و ظرفیت طراحی ، در نظر گرفته شده است.

با در نظر گرفتن این مسئله ، سازندگان خودرو بطور خستگی ناپذیری سعی دارند تا تولید پایدار نیمه هادی ها را تضمین کنند. آنها قرارداد ها و روابطشان را با سازندگان تقویت کرده و M&A و همکاری با استارتاپ های نوید بخش فناوری خودرو های خود مختار ، شرکت های جهانی با سیستم های نیمه هادی اثبات شده و شرکت های حمل و نقل پیشرو را انجام می دهند. همچنین ، شرکت ها عمدتاً بر روی تحقیق و توسعه سرمایه گذاری می کنند تا بتوانند فناوری های نیمه رسانای ایمن خودرویشان را به منظور در دست آوردن مزیت رقابتی ، ثبت اختراع کنند.

ال جی دائماً سعی دارد تا آینده حمل و نقل را به درب منزلتان بیاورد. پس با ما همراه باشید تا ببینید ال جی چه فناوری ها و نرم افزار های خودرویی ای را برایتان در نظر گرفته است !