La strada verso i veicoli completamente autonomi è necessariamente lunga e tortuosa. Sistemi che implementano nuove tecnologie per aumentare il livello di guida dei veicoli, come le AI, devono essere rigorosamente testati in termini di sicurezza prima di arrivare sul mercato. La rete formata da sensori ed elettronica utilizzata per i sistemi avanzati di assistenza alla guida (ADAS) è complessa. Le sue caratteristiche includono frenata automatica di emergenza, controllo della velocità adattivo e sistemi di parcheggio autonomo. L’efficacia degli ADAS è determinata dalla precisione delle apparecchiature di rilevamento e dalla velocità e accuratezza dell’analisi del controller autonomo a bordo.
Il ruolo dell’AI nei veicoli autonomi
Con l’evoluzione dei veicoli, l’intelligenza artificiale (AI) diventa cruciale per il loro corretto funzionamento. Secondo un recente rapporto della società di ricerche di mercato IDTechEx, i processori AI, capaci di gestire carichi di lavoro di apprendimento automatico, genereranno ricavi per oltre 22 miliardi di dollari entro il 2034.
Sorprendentemente, l’industria automobilistica vedrà la crescita più significativa nel prossimo decennio con un tasso di crescita annuo composto (CAGR) del 13%.
I processori che implementano AI utilizzati dai veicoli sono situati nei microcontrollori centrali e collegati a periferiche come sensori e antenne per formare un ADAS funzionante. L’elaborazione AI a bordo può essere utilizzata per diversi scopi, tra cui: monitorare il conducente attraverso rilevazioni sulla posizione della testa e del corpo per verificare eventuali segni di sonnolenza, assisterlo durante la marcia, rilevare in tempo reale eventuali ostacoli e guidare del veicolo nella corsia di marcia. L’assistenza al conducente è cruciale poiché l’efficacia del sistema AI determina il livello di guida autonoma del veicolo.
Dall’introduzione nel 2014 dei livelli SAE di automazione della guida, questi sono diventati la fonte di riferimento principale nell’industria automobilistica. Questi livelli partono dallo 0, dove non troviamo alcun sistema di automazione, fino al livello 5, dove il veicolo ha la piena capacità di guidare senza conducente. Attualmente l’industria automobilistica privata ha raggiunto il livello SAE 2.
Le sfide e progressi nella produzione dei SoC
I SoC (system on chip), ovvero sistemi di calcolo in un unico circuito integrato, possono essere destinati a gestire l’autonomia veicolare e sono già in circolazione da un periodo di tempo relativamente breve. C’è sempre stata da parte dei produttori di questi componenti la tendenza a preferire processi nodali più piccoli, che aiutano a fornire prestazioni più elevate. Per nodali o nodi non ci riferiamo naturalmente ai nodi dei capelli, ne tanto meno agli odiatissimi nodi che spesso fanno i cavi, bensì ci riferiamo al processo di produzione dei microcontrollori. In particolare la grandezza di questi è determinata dalla litografia, ovvero la grandezza effettiva del wafer di silicio. Ad esempio, tra i SoC più potenti troviamo Nvidia Orin DRIVE Thor, in uscita nel 2025, e il Qualcomm Snapdragon Ride Flex, previsto invece per il 2024.
Il passaggio a dimensioni dei nodi più piccole richiede apparecchiature di produzione di semiconduttori più costose e la durata dei processi richiede più tempo. Pertanto, il capitale richiesto alle fonderie per il cambio della litografia di produzione si rivela una barriera d’ingresso nel settore importante. Per questo motivo diversi produttori stanno affidando la produzione dei nuovi processori solamente alle fonderie capaci di tale fabbricazione.
Per garantire un futuro economicamente sostenibile, è fondamentale che i progettisti di processori puntino sulla scalabilità. Ciò eviterà costi aggiuntivi man mano che la tecnologia avanzerà. Con componenti progettati per applicazioni AI in continua evoluzione, ci aspettiamo che i veicoli completamente autonomi diventino una realtà stradale nel prossimo futuro. Ricordiamo inoltre che già lo scorso anno le autorità americane hanno autorizzato la messa in strada di vetture sprovviste di pedali e volante. Quest’ultime avevano un livello SAE 4. Nei prossimi due anni, inoltre, secondo IDTechEx, si preannunciano innovazioni cruciali per l’industria automobilistica.
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