Nie da się zrobić nowoczesnego samochodu bez układów scalonych, zwanych powszechnie półprzewodnikami lub chipami. Można je znaleźć dosłownie wszędzie, i to w bardzo podstawowych elementach. Ekspert Skody na przykładach objaśnia znaczenie chipów w budowie aut.
Od czasu wybuchu pandemii koronawirusa chipy stały się gorącym tematem w motoryzacji. Problemy z dostępnością półprzewodników wystąpiły m.in. przez pandemię i boom na elektronikę użytkową, a także zbytnie scentralizowanie produkcji chipów. W rezultacie firmy motoryzacyjne nie są w stanie nadążyć z dostawami samochodów.
Wiele firm, w tym Skoda, deklaruje jednak, że sytuacja na rynku półprzewodników jest coraz lepsza. Równocześnie wytwórcy chipów (np. Bosch), a nawet rządy (w tym USA oraz UE i Niemcy) mocno inwestują w rozwój ich produkcji, tak aby w przyszłości uniknąć podobnych kryzysów. Pojawiają się już nawet analizy, że niedługo na rynku znów będzie… nadmiar półprzewodników, do którego przyczyni się też postępujące spowolnienie gospodarcze.
„Chipy ogólnie przybierają różne formy i dotyczy to również chipów używanych w samochodach. Mogą to być bardzo proste komponenty zawierające pojedynczy tranzystor, ale mogą to być również skomplikowane układy scalone sterujące złożonym systemem” – wyjaśnia Marek Jancák, szef produkcji samochodów Skody.
W nowych modelach Skody stosowane są niemal wszystkie rodzaje półprzewodników z wyjątkiem tych najmocniejszych. „Ze względu na zdecentralizowaną konstrukcję nowoczesnych samochodów na przykład chipy do jednostek sterujących nie mają takiego samego poziomu wydajności jak w komputerach lub telefonach komórkowych z wyższej półki. Nie ma takiej potrzeby” – mówi Jancák.
Sercem modułów sterujących jest płytka drukowana z chipami. Na zdjęciu pokazano przykłady takich modułów w samochodzie, m.in. widoczna najbardziej u dołu jednostka sterująca drzwiami (odpowiada np. za sterowanie szybami), a także moduł systemu martwego pola (z prawej), wzmacniacz (u góry z prawej) oraz kamera cofania (pośrodku).
Chipy sterują pracą diod LED, które też są… chipami
W modelach Skody chipy pełnią wiele funkcji. Na przykład elementy świetlne LED same w sobie są chipami: każda pojedyncza dioda jest chipem, który również emituje światło. Z tego względu same reflektory LED stanowią dziś setki chipów w samochodach. Do tego dochodzi kilkadziesiąt bardziej skomplikowanych chipów. Wspomniane już reflektory do działania potrzebują zaawansowanych jednostek sterujących.
Najważniejsze są jednak chipy, które zarządzają emisją silnika lub zużyciem energii elektrycznej z akumulatora w aucie elektrycznym. „W praktyce bez chipów dzisiejsze samochody nie są w stanie się poruszać” – przyznaje ekspert Skody.
Kluczowe elementy systemów bezpieczeństwa i komfortu
Co więcej, dzięki chipom samochody spełniają coraz bardziej rygorystyczne wymogi bezpieczeństwa. Poduszki powietrzne, napinacze pasów bezpieczeństwa, układy ABS i stabilizacji toru jazdy, różne zaawansowane systemy asystujące, a nawet system ratunkowy e-Call – nic z tego nie może działać bez chipów. „Tu warto podkreślić, że kładziemy ogromny nacisk na zapewnienie bezpieczeństwa działania tych systemów. O ile usterki systemów w telefonach komórkowych i komputerach doprowadzają przede wszystkim do irytacji, w samochodach po prostu nie można do nich dopuścić” – podkreśla Marek Jancák.
Chipy są również wymagane w przypadku różnych rozwiązań zwiększających wygodę i praktycznych elementów wyposażenia samochodu. Należą do nich radio i cały system pokładowy z ekranem dotykowym, a także klimatyzacja i inne elementy.
