[Guest Post] อิเล็กทรอนิกส์ยานยนต์

“อิเล็กทรอนิกส์ยานยนต์”  โดย  ยัน โกห์ ผู้จัดการฝ่ายการตลาดอาวุโส กลุ่มผลิตภัณฑ์ยานยนต์ ฟาร์อีสท์ ฮ่องกง บริษัท ไมโครชิพ เทคโนโลยี จำกัด

…  .

 

1.การใช้ผลลัพธ์ทางอิเล็กทรอนิกส์ที่เพิ่มขึ้นในการปรับปรุงประสิทธิภาพของยานพาหนะ ความสะดวกสบาย ซึ่งเป็นสิ่งสำคัญยิ่งสำหรับผู้ผลิตรถยนต์ สัญญาณเชิงบวกที่คุณได้รับจากการเป็นส่วนหนึ่งของวิวัฒนาการคืออะไรบ้าง – ไม่ว่าทั้งในด้านผลิตภัณฑ์และคุณสมบัติ? ไมโครชิพมีการให้การสนับสนุนแบบใดบ้างที่คู่แข่งของคุณไม่ได้มีบริการให้?

คำตอบ :ไมโครชิพเทคโนโลยีได้ดำเนินการจัดหาโซลูชันเซมิคอนดักเตอร์สำหรับยานยนต์มานานกว่า 20 ปีแล้ว ซึ่งความเชี่ยวชาญของเรานั้นครอบคลุมไปถึงผลิตภัณฑ์อันหลากหลายประเภท รวมถึงโซลูชันไมโครคอนโทรลเลอร์แบบ 8 บิต 16 บิตและ 32 บิต โซลูชันตัวควบคุมระบบสัมผัสในระบบเครือข่ายรถยนต์ โซลูชันอะนาล็อกไฟฟ้าแรงสูง โซลูชันการรักษาความปลอดภัยยานยนต์และหน่วยความจำแบบนอนโวไทล์ อนึ่งผลิตภัณฑ์ของเราถูกนำไปใช้ในการใช้งานอย่างหลากหลาย เช่นตัวควบคุมบอดี้ ตัวกระตุ้นอัจฉริยะ สวิตช์ ระบบคลัสเตอร์อินโฟเทนเมนต์และโมดูลขับเคลื่อนไฟฟ้าต่าง ๆ ทั้งนี้ด้วยการแพร่ขยายของระบบออโตโนมีและการใช้พลังงานไฟฟ้าในรถยนต์ สิ่งนี้นับว่าเป็นจุดสนใจอย่างหนึ่งสำหรับการลงทุนในเทคโนโลยีที่เป็นตัวให้โอกาศหลักในกลุ่มแอปพลิเคชันนี้ 

ในส่วนของฟังก์ชั่นใหม่ ๆ นั้น ไมโครชิพเทคโนโลยียังคงลงทุนในเทคโนโลยีการเชื่อมต่อยานยนต์ที่เกิดขึ้นใหม่ยกตัวอย่างเช่น รถยนต์ในกลุ่มตระกูลผลิตภัณฑ์ CAN, LIN และ Ethernet ซึ่งเราได้นำเสนอโซลูชันเหล่านี้มานานนับปีแล้ว ทั้งนี้การมีส่วนร่วมกับ OEM ยานยนต์และ Tier 1 ที่สำคัญในช่วงแรกของวงจรการพัฒนาผลิตภัณฑ์จึงเป็นสิ่งที่สำคัญสำหรับเทคโนโลยีการเชื่อมต่อใหม่ ๆ ซึ่งสิ่งนี้จะช่วยให้มั่นใจได้ว่าจะสามารถเข้ากันได้และเป็นไปตามมาตรฐานยานยนต์ที่เข้มงวด ซึ่งจะช่วยให้ลูกค้าของเราได้รับโซลูชันที่ใช้งานได้เมื่อมีเทคโนโลยีการเชื่อมต่อใหม่ ๆ เกิดขึ้น นอกจากนั้นไมโครชิพเทคโนโลยียังคงมุ่งมั่นที่จะนำเสนอโซลูชันระบบเครือข่ายเพื่อตอบสนองความต้องการของตลาดยานยนต์อีกด้วย

 

2. อุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์อัจฉริยะ เมื่อนำมาใช้งานในรถยนต์หรูเท่านั้น จะกลายเป็นส่วนสำคัญของรถยนต์ระดับเริ่มต้นและรถสองล้อเช่นกัน คุณจะช่วยอธิบายให้เราทราบได้หรือไม่ว่าสิ่งนี้สามารถแปลเป็นปริมาณธุรกิจได้อย่างไรบ้าง?

คำตอบ :  แพลตฟอร์มยานยนต์รุ่นใหม่ส่วนใหญ่กำลังพิจารณาการเชื่อมต่อบนเครือข่ายต่าง ๆ  เช่นอีเธอร์เน็ตกิกะบิตภายในรถ นอกจากนี้ยังมีการนำระบบ V2X พร้อมการเชื่อมต่อกับคลาวด์ผ่านเครือข่าย 4G หรือ 5G มาใช้งาน โดยที่เทคโนโลยีนี้เป็นแกนหลักในการสนับสนุนระบบอัจฉริยะอัตโนมัติซึ่งต้องการเสถียรภาพในระดับสูงสุดและมาตรฐานความปลอดภัยสูงสุด ดังที่เราได้เห็นจากตัวอย่างต่าง ๆ มาแล้วว่ารถยนต์อาจถูกแฮ็กในขณะขับเคลื่อนอยู่บนถนนได้ ซึ่งนั่นนับว่าเป็นเรื่องสำคัญระดับความเป็นและความตายเลยทีเดียว ทั้งนี้เพื่อลดความซับซ้อนและเพื่อตอบสนองความต้องการด้านความปลอดภัยที่สำคัญนี้ โมดูลความปลอดภัยฮาร์ดแวร์เฉพาะ (HSM) ได้เปิดให้ไมโครคอนโทรลเลอร์ควบคู่กับอินเทอร์เฟซเครือข่ายความเร็วสูงรุ่นใหม่ได้เพื่อรองรับโหมดการใช้งานดังกล่าวนั้นกำลังถูกนำไปใช้โดยสถาปนิกระบบยานยนต์ ซึ่งทางไมโครชิพเห็นว่าชิปความปลอดภัยของฮาร์ดแวร์โดยเฉพาะที่รองรับคุณสมบัติต่าง ๆ เช่น การบูทแบบปลอดภัย การพิสูจน์ตัวตนโหนดและการเข้ารหัสข้อมูลอันเป็นองค์ประกอบที่สำคัญต่าง ๆ ซึ่งช่วยให้นักออกแบบระบบยานยนต์มีแนวทางในการทำงานเพื่อตอบสนองความต้องการของระบบ OEM อย่างทันท่วงที

 

3. เซมิคอนดักเตอร์สามารถช่วยให้ภาคอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ในการผลิตยานยนต์เติบโตอย่างไรบ้างโดยเฉพาะในประเทศไทยที่ตั้งเป้าจะเป็นหนึ่งในผู้ผลิต EV ชั้นนำในอนาคต?

คำตอบ : ในฐานะที่เป็นดีทรอยต์แห่งตะวันออก ประเทศไทยยังคงเป็นศูนย์กลางการผลิตที่สำคัญอย่างยิ่งสำหรับผู้ผลิตรถยนต์รายใหญ่เพื่อรองรับความต้องการในเอเชียตะวันออกเฉียงใต้และออสเตรเลีย ซึ่งแรงจูงใจและแผนการสนับสนุนต่างๆได้ถูกกำหนดโดยรัฐบาลไทยเพื่อจัดตั้งให้เป็นศูนย์กลางการผลิต EV ที่สำคัญสำหรับภูมิภาค ทั้งนี้ด้วยแผนการเติบโตสำหรับศูนย์กลางการผลิต EV นั้น ห่วงโซ่อุปทานโดยทั่วไปแล้วก็จะตามไปด้วย โดยที่ส่วนประกอบเซมิคอนดักเตอร์ซึ่งมีบทบาทสำคัญอย่างยิ่งใน EV จะมองว่าประเทศไทยเป็นตลาดสำคัญในการก้าวไปข้างหน้าอย่างแน่นอน ซึ่งตามหลักการแล้ว เราหวังว่าจะได้เห็นซัพพลายเออร์ท้องถิ่นในกลุ่ม Tier 1 ที่เป็นคนในพื้นที่มากขึ้นเพื่อมีส่วนร่วมในส่วนการเติบโตใหม่นี้ ทั้งนี้ด้วยการที่ EV เป็น 1 ใน 6 แนวโน้มอุตสาหกรรมที่สำคัญของกลยุทธ์การมุ่งเน้นของทาง ไมโครชิพเราจึงเห็นว่าโซลูชันเซมิคอนดักเตอร์ของเรามีบทบาทสำคัญในตลาดที่มีการเติบโตสูงนี้

 

4.คุณช่วยอธิบายให้เราฟังได้หรือไม่ว่าอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์มีบทบาทสำคัญในการทำให้ยานพาหนะสอดคล้องกับบรรทัดฐานความปลอดภัยที่เข้มงวดได้อย่างไร อีกทั้งไมโครชิพมีบทบาทอย่างไรในเรื่องนี้บ้าง?

คำตอบ : ตลาดยานยนต์ในอินเดีย ในแง่ของความปลอดภัยในเชิงแอคทีฟนั้นก็ไม่แตกต่างกันมากเมื่อเทียบกับในส่วนอื่น ๆ ของโลก ซึ่งคุณลักษณะของ ADAS ได้รับการพิสูจน์แล้วในด้านการทำให้รถมีความปลอดภัยเพิ่มยิ่งขึ้นและในด้านการป้องกันอุบัติเหตุบนท้องถนน ด้วยเหตุนี้จึงก็จะรวมเข้ากับตลาดอินเดียเพื่อให้เป็นคุณสมบัติมาตรฐาน

ผู้ผลิตรถยนต์ต่าง ๆ กำลังพยายามเพิ่มความปลอดภัยให้กับยานพาหนะในปัจจุบันโดยการพัฒนาเทคโนโลยีใหม่เพื่อช่วยลดอุบัติเหตุบนท้องถนนและรักษาความปลอดภัยในการเชื่อมต่อภายในรถ ซึ่งเหล่านี้ล้วนเป็นเหตุผลทั้งหมดที่ระบบช่วยเหลือผู้ขับขี่ขั้นสูง (ADAS) กำลังเพิ่มขึ้นอย่างรวดเร็ว ทั้งนี้ในช่วงไม่กี่ปีที่ผ่านมานี้การก้าวกระโดดครั้งใหญ่ในด้านเทคโนโลยีทำให้การใช้งาน ADAS เป็นไปอย่างง่ายดายยิ่งขึ้น โดยเฉพาะอย่างยิ่งภายในด้านระบบความปลอดภัยแบบแอคทีฟ ซึ่งตัวอำนวยเทคโนโลยี เช่นเซ็นเซอร์อิเล็กทรอนิกส์ที่มีความแม่นยำสูง (เลเซอร์เรดาร์กล้องถ่ายรูป) และปัญญาประดิษฐ์ (AI) ระบบมัลติคอร์ความเร็วสูงที่เปิดใช้งานบนชิป (SoCs) เมื่อใช้งานควบคู่ไปกับการรักษาความปลอดภัยและความปลอดภัยของโซลูชันระบบเครือข่ายในรถยนต์ความเร็วสูงนั้นมีอยู่ทั่วไปในปัจจุบัน

คุณลักษณะของ ADAS ต้องใช้พลังในการประมวลผลของฮาร์ดแวร์และซอฟต์แวร์ในเชิงซับซ้อนเพื่อให้การออกแบบทางวิศวกรรมในแบบเฟลเซฟให้เป็นหนึ่งในเกณฑ์ที่สำคัญที่สุดสำหรับ OEM ยานยนต์ในปัจจุบัน ด้วยเหตุนี้เอง ซัพพลายเออร์เซมิคอนดักเตอร์สำหรับยานยนต์อย่างเช่น ไมโครชิพ เทคโนโลยี จึงนำเสนอไมโครคอนโทรลเลอร์ (MCU) ต่าง ๆ และโซลูชั่นเครือข่ายรถยนต์ โดยการปฏิบัติตามข้อกำหนดด้านความปลอดภัยในการทำงานของยานยนต์เพื่อรองรับมาตรฐาน ISO-26262 ซึ่ง ADAS รุ่นใหม่ยังสามารถเชื่อมโยงกับการเชื่อมต่อ 5G ได้โดยที่ V2V-V2X จะถูกนำไปใช้กับรถแต่ละคันโดยมีเป้าหมายเพื่ออำนวยความสามารถในการขับขี่ L5 แบบอิสระอย่างเต็มที่ ซึ่งสิ่งนี้จะต้องใช้ฐานเวลาที่มีความแม่นยำสูงพร้อมกับอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์สำหรับยานยนต์ที่มีความปลอดภัยที่รัดกุมยิ่งขึ้นโดยการคาดคะเนว่ายานพาหนะจะเชื่อมต่อกับโครงสร้างพื้นฐานบนคลาวด์ ทั้งนี้ด้วยการที่สามารถเล็งเห็นถึงความสำคัญของการกำหนดตำแหน่งและความปลอดภัยของเวลาที่แม่นยำได้นั้น ไมโครชิพ เทคโนโลยี จึงนำเสนอโซลูชันในการรักษาความปลอดภัยในยานยนต์เพื่อช่วยซัพพลายเออร์ในระดับเทียร์ 1 ในการคิดค้นโซลูชันด้านความปลอดภัยเพื่อรับมือกับความท้าทายตามข้อกำหนดของ OEM สำหรับรถยนต์

 

5. เมคคาทรอนิกส์ – การใช้งานรวมกันของอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์และกลไก – จะช่วยลดความซับซ้อนของระบบกลไกที่มีอยู่ในยานพาหนะต่าง ๆ ได้ แล้วปรากฏการณ์นี้ช่วยปรับปรุงองค์ประกอบของรถต่อคันหรือไม่? ไม่ทราบว่าคุณจะช่วยยกตัวอย่างจากไมโครชิพได้หรือไม่?

คำตอบ : แนวโน้มปัจจุบันต่อการใช้พลังงานไฟฟ้าในยานยนต์ทำให้ความสำคัญของเมคคาทรอนิกส์แข็งแกร่งยิ่งขึ้น ซึ่งเราเล็งเห็นว่าสิ่งนี้ได้ถูกนำมาใช้จากมอเตอร์ขับเคลื่อนแบบขับเคลื่อนไปจนถึงมอเตอร์ที่ขับเคลื่อนด้วยสายพานแบบดั้งเดิม โดยที่ผู้ผลิตยานยนต์ต่าง ๆ ล้วนต้องการปรับปรุงประสิทธิภาพการใช้พลังงานในรถยนต์ไฟฟ้า ด้วยเหตุนี้เองอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ที่อยู่เบื้องหลังมอเตอร์เหล่านี้จึงเป็นส่วนประกอบที่สำคัญ เมื่อเห็นแนวโน้มเช่นนี้แล้ว ไมโครชิพ เทคโนโลยี ได้พัฒนาโซลูชันการขับขี่มอเตอร์ดิจิทัลโดยเฉพาะซึ่งครอบคลุมไมโครคอนโทรลเลอร์ตั้งแต่ 8 ถึง 32 บิต ซึ่ง MCU เหล่านี้ทำงานเข้ากันได้ดีกับโซลูชันสวิตช์ MOSFET ซิลิกอนคาร์ไบด์ (SiC) ที่มีประสิทธิภาพสูงของเราซึ่งสามารถขับเคลื่อนมอเตอร์ได้ตั้งแต่ระดับกลางไปจนถึงกำลังสูง

 

6. เนื่องจากยานพาหนะได้กลายมาเป็นมากกว่าเพียงรูปแบบการขนส่ง (ทำให้เรารู้สึกเหมือนอยู่บ้านด้วยความปลอดภัย ความสะดวกสบาย การเชื่อมต่อ ความบันเทิง การดูแลสุขภาพ ฯลฯ ) อะไรคือโอกาสและความท้าทายที่คุณมองเห็นในเทรนด์ที่กำลังเกิดขึ้นบ้าง?

คำตอบ :  ด้วยความคาดหวังว่าจะมีการประมวลผลข้อมูลในแบบจำนวนมหาศาล ความเร็วสูง เรียลไทม์และปริมาณงานสูง แบนด์วิดท์การสื่อสารข้อมูลจึงเป็นความท้าทายที่สำคัญสำหรับสถาปนิกระบบยานยนต์ ตัวอย่างเช่น ในโหมดการขับขี่อัตโนมัติ L5 ทุกมิลลิวินาทีมีค่าเพื่อความปลอดภัยของผู้ขับขี่และผู้โดยสาร ทั้งนี้เพื่อให้แน่ใจว่ารถจะสามารถตอบสนองได้ภายในไม่กี่มิลลิวินาที สถาปัตยกรรมยานยนต์ที่มีอยู่ในปัจจุบันจึงอาจยังคงไม่เพียงพอ โดยวิธีแก้ปัญหาคอขวดนี้คือการนำพลังคอมพิวเตอร์เดสก์ท็อปและความสามารถในการเชื่อมต่อเครือข่ายประเภทกิกะบิตมาสู่โลกยานยนต์ อัลกอริธึมการประมวลผลซอฟต์แวร์ที่ซับซ้อนและ AI ยานยนต์เฉพาะทาง เช่นอัลกอริทึมการถ่ายภาพอัจฉริยะ ได้อำนวนให้เกิดการก้าวกระโดดครั้งใหญ่ในด้านผู้ผลิตยานยนต์ในการนำเสนอประสบการณ์การขับขี่อัจฉริยะ ซึ่งด้วยเหตุนี้เองเราจึงสามารถเห็นการทดลองบนท้องถนนที่ประสบความสำเร็จมากมายสำหรับยานยนต์อิสระที่ขับเคลื่อนโดยคอมพิวเตอร์ AI และรองรับโดยเซ็นเซอร์ที่ใช้ Camera-Lidar-Radar ที่ซับซ้อนมากมาย

 

7.สิ่งใดบ้างที่นับว่าเป็นโอกาสสำหรับคุณในเรื่อง EV และยานยนต์อิสระ?

คำตอบ : ในวงการตลาดรถยนต์พลังงานใหม่ ปัจจัยหลักที่นับว่าเป็นความท้าทายที่สำคัญคือความวิตกกังวลในด้านระยะ (ไมล์ / กิโลวัตต์) ซึ่งการเพิ่มระยะของรถนั้นจะเชื่อมโยงอย่างชัดเจนกับการตรวจสอบให้แน่ใจว่าได้มาซึ่งประสิทธิภาพสูงสุดในการนำพลังงานแบตเตอรี่ให้เข้าสู่มอเตอร์ขับเคลื่อนในขณะที่ทำให้น้ำหนักรถโดยรวมลดลง ซึ่งการก้าวกระโดดครั้งใหญ่ของเทคโนโลยีแบตเตอรี่ลิเธียมหรือเซลล์เชื้อเพลิงใหม่ที่ให้อัตราส่วนพลังงานต่อน้ำหนักเพิ่มขึ้นนั้ยยังคนพัฒนาต่อไปอย่างต่อเนื่อง อย่างไรก็ตามการเพิ่มพลังงานเข้าไปในเซลล์แบตเตอรี่แต่ละเซลล์จะเพิ่มความท้าทายในด้านความปลอดภัยขึ้นอีก ด้วยเหตุนี้จึงจำเป็นต้องมีระบบการจัดการแบตเตอรี่อิเล็กทรอนิกส์ (BMS) ที่มีประสิทธิภาพสูงขึ้นที่ติดตั้งอยู่ในเครื่อง ทั้งนี้ความท้าทายต่อไปคือการแปลงไฟฟ้า ซึ่งวิศวกรจะต้องออกแบบให้ระบบสามารถลดการสูญเสียความร้อนให้น้อยลงได้ในขณะที่ตอบสนองประสิทธิภาพของ EMC-EMI ในสภาพแวดล้อมที่สมบุกสมบันของความถี่สูงของวงจรควบคุมอิเล็กทรอนิกส์ซึ่งจำเป็นต่อการเพิ่มประสิทธิภาพสูงสุด ซึ่งมี OEM จำนวนมากขึ้นที่นำระบบ 800V มาใช้เพื่อเป็นส่วนหนึ่งของการออกกำลังกายเพื่อลดน้ำหนัก โดยที่ในการคาดการณ์ถึงความซับซ้อนที่เกิดจากไฟฟ้าแรงสูง การชาร์จความเร็วสูง ความต้องการประสิทธิภาพสูง อุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ควบคุมกำลังเฉพาะได้ถูกพัฒนาขึ้นสำหรับแอปพลิเคชันนี้ควบคู่ไปกับเทคโนโลยี SiC MOSFET Transistor-Diodes ที่มีแรงดันไฟฟ้าสูง ซึ่งในปัจจุบันนี้เทคโนโลยีเหล่านี้ได้รับการยอมรับในตลาด EV กระแสหลัก เพื่ออำนวยให้เกิดจุดต้นทุนที่เหมาะสม สุดท้ายนี้ การเพิ่มความครอบคลุมของโครงสร้างพื้นฐานในการชาร์จไฟฟ้านั้นจะต้องอาศัยทั้งภาครัฐและภาคเอกชนที่ทำงานร่วมกัน และอย่างน้อยเราก็สามารถเห็นข้อตกลงจากทุกด้านเกี่ยวกับประเภทของตัวเชื่อมต่อที่จะใช้ได้!

 

8. อะไรคืออุปสรรคสำหรับการเติบโตของอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ในยานพาหนะ?

คำตอบ : ดังที่ได้อธิบายไว้ก่อนหน้านี้และในฐานะที่เป็นซัพพลายเออร์ของเซมิคอนดักเตอร์ ทางไมโครชิพกำลังจัดการกับความท้าทายในด้านใหม่ ๆ และข้อกำหนดใหม่ ๆ ซึ่งถูกกำหนดโดย OEM ยานยนต์และระดับเทียร์ 1 ในสาขาที่เกี่ยวข้องกับพลังการประมวลผลที่สูงขึ้น การรวมในระดับที่สูงขึ้น ประสิทธิภาพการใช้พลังงานที่สูงขึ้น การเชื่อมต่อข้อมูลความเร็วสูง ความต้องการด้านความปลอดภัยและอื่น ๆ อีกมากมาย ทั้งนี้ข้อกำหนดเหล่านี้ไม่เคยปรากฏมาก่อนในโลกของเครื่องยนต์สันดาปภายในซึ่งก่อนหน้านี้ข้อกำหนดทางอิเล็กทรอนิกส์แทบจะไม่เปลี่ยนแปลง ทั้งนี้ในปัจจุบันนั้น การเปลี่ยนแปลงเพื่อตอบสนองความต้องการใหม่ ๆ จาก OEM กำลังเข้ามาเร็วพอ ๆ กับโลกของผู้บริโภค!อนึ่งด้วยประสบการณ์ของไมโครชิพ เทคโนโลยี และการนำเสนอผลิตภัณฑ์ที่หลากหลายในทุกกลุ่มตลาดนั้น เราจะสามารถตอบสนองได้อย่างรวดเร็วเพื่อยกระดับประสบการณ์ของเราด้วยโซลูชันสำหรับผู้บริโภคและตลาดอุตสาหกรรมและนำเสนอนวัตกรรม ความคุ้มค่า โซลูชันที่แข็งแกร่งสำหรับโลกยานยนต์ ซึ่งข้อเสนอในด้านการเชื่อมต่อข้อมูลความเร็วสูงของเรา เช่นอีเธอร์เน็ตกิกะบิต เกตเวย์ สวิตช์ PCIe สำหรับยานยนต์ เทคโนโลยีความปลอดภัย IoT และเทคโนโลยีอำนวยแคปปาซิทีฟ ล้วนเป็นตัวอย่างของโซลูชั่นของนวัตกรรมดังกล่าว