Halvledermangelen preger bilbransjen: Hva er det og hvordan tilpasser produsentene seg?

[Mathias Klingenberg]

Halvledermangelen preger bilbransjen: Hva er det og hvordan tilpasser produsentene seg?

[G3F198A1]

Som teknologi selskaper hevder: Bilbransjen må fornye seg. Disse chipene er steingamle og burde vært oppdatert til ny teknologi forlengst. Mange selskaper som kan produsere disse, kvier seg for å innvestere, fordi det er å ta flere skritt bakover i tid, med risiko å sitte med svarteper når bilindudstrien endelig går videre....

[AL123]

G3F198A1 skrev (49 minutter siden):

Som teknologi selskaper hevder: Bilbransjen må fornye seg. Disse chipene er steingamle og burde vært oppdatert til ny teknologi forlengst. Mange selskaper som kan produsere disse, kvier seg for å innvestere, fordi det er å ta flere skritt bakover i tid, med risiko å sitte med svarteper når bilindudstrien endelig går videre....

Jøss, det var nytt for meg. Kan du nevne eksempler på chipen som er steingamle og som burde vært erstattet?

[OPV]

Vi bør kunne forvente noe mer teknisk kunnskap i artikler og podkaster i TU (betyr vel fortsatt Teknisk Ukeblad).

Halvledere, javel. Det er stort sett dioder og transistorer. Veldig lenge siden jeg har sett slike i en bil.

Er vel ikke det vi snakker om her, men integrerte kretser av forskjellige varianter.

Slike er det drøssevis av i en bil. Mange veldig enkle og noen færre kraftige.

[Leif Hansen]

Tesla reveals its secret to surviving semiconductor shortages

https://www.teslarati.com/tesla-secret-surviving-semiconductor-shortage/

Tesla has been one company that has demonstrated an incredible response to the global semiconductor shortage, a challenge that has plagued many automakers and other tech companies in 2021.

 

[Kalle Klo]

12 hours ago, OPV said:

Vi bør kunne forvente noe mer teknisk kunnskap i artikler og podkaster i TU (betyr vel fortsatt Teknisk Ukeblad).

Halvledere, javel. Det er stort sett dioder og transistorer. Veldig lenge siden jeg har sett slike i en bil.

Er vel ikke det vi snakker om her, men integrerte kretser av forskjellige varianter.

Slike er det drøssevis av i en bil. Mange veldig enkle og noen færre kraftige.

Integrerte kretser er også halvledere, helt vanlig å omtale dem som det. 

[agnarM]

15 hours ago, AL123 said:

Jøss, det var nytt for meg. Kan du nevne eksempler på chipen som er steingamle og som burde vært erstattet?

Leste en grei artikkel om dette nylig.

https://fortune.com/2021/09/17/chip-makers-carmakers-time-get-out-semiconductor-stone-age/

[XIFXEGLO]

 

12 hours ago, OPV said:

Vi bør kunne forvente noe mer teknisk kunnskap i artikler og podkaster i TU (betyr vel fortsatt Teknisk Ukeblad).

Halvledere, javel. Det er stort sett dioder og transistorer. Veldig lenge siden jeg har sett slike i en bil.

Er vel ikke det vi snakker om her, men integrerte kretser av forskjellige varianter.

Slike er det drøssevis av i en bil. Mange veldig enkle og noen færre kraftige.

Hæ? 

Det er tusenvis av dioder og transistorer i på kretskortene i en bil.  (og da tenker jeg utelukkende på diskrete komponenter). De er helt nødvendige.

 

1 hour ago, Leif Hansen said:

Tesla reveals its secret to surviving semiconductor shortages

https://www.teslarati.com/tesla-secret-surviving-semiconductor-shortage/

Tesla has been one company that has demonstrated an incredible response to the global semiconductor shortage, a challenge that has plagued many automakers and other tech companies in 2021.

 

njaaaaaa... Det de skriver er at de "hiver seg rundt" for teste 19 forskjellige mikrokontrollere. At de bruker mikrokontrollere istedenfor andre "semiconductors" er sannsynligvis missforstått. I beste fall kan man erstatte noe diskret logikk med en mikrokontroller, men det ville vært rart om det hjelper - iallefall når det er lite mikrokontrollere tilgjengelig.  

[AL123]

agnarM skrev (46 minutter siden):

Leste en grei artikkel om dette nylig.

https://fortune.com/2021/09/17/chip-makers-carmakers-time-get-out-semiconductor-stone-age/

Leste du i det hele tatt artikkelen du linket til? En ting er at dioder, resistorer etc leveres i ulike standardiserte størrelser til ulik bruk, det har ingenting med alder å gjøre, men med bruksområde. En annen ting er at controllere og andre chiper ofte er produsert dedikert for bruk i bil. "Mobiltelefonkomponenter" klarer ikke jobben over tid. En tredje ting er at det faktisk er elektronikkprodusentene som TI, Infineon, Microchip, NXP etc som utvikler og selger disse chipene, ikke bilfabrikantene. De kan ikke forvente at fabrikantene skal bytte til ting de ikke har laget ennå. Bilfabrikkene sine motorsportavdelinger bruker de minste og letteste komponentene til motorsport, og feks motorsyringen til en F1 bil er på størrelse med en fyrstikkeske, men hvis en skulle brukt typiske "iPhone"komponenter i en bil, ville den fort bli et par hundre tusen kr dyrere og styreenhetene ville måtte byttes med få års mellomrom.

[AL123]

Leif Hansen skrev (2 timer siden):

Tesla reveals its secret to surviving semiconductor shortages

https://www.teslarati.com/tesla-secret-surviving-semiconductor-shortage/

Tesla has been one company that has demonstrated an incredible response to the global semiconductor shortage, a challenge that has plagued many automakers and other tech companies in 2021.

 

Har du noe annet enn Teslas egne pressemeldinger som dokumenterer at Tesla takler chipmangelen bedre enn andre produsenter?

[AL123]

XIFXEGLO skrev (1 time siden):

 

I beste fall kan man erstatte noe diskret logikk med en mikrokontroller, men det ville vært rart om det hjelper - iallefall når det er lite mikrokontrollere tilgjengelig.  

Nå er ikke jeg noen elektronikkekspert, men tenker vel at dersom man kan erstatte diskret logikk med controllere, så har man i utgangspunktet med 30-50 år gammel teknologi å gjøre som stort sett ble erstattet av integrete kretser på 90-tallet. Diskret elektronikk vil man uansett trenge for for å kontrollere microcontroller, enten det er motstander og dioder for spenningstilførsel/kontroll, krystaller for klokking eller transistorer og optokoplere for strømstyring. Det virker som det nok en gang er linket til en artikkel som vedkommende selv ikke skjønner, skrevet av en Teslafan som heller ikke skjønner helt hva han skriver om, og som ikke bryr seg med å se på hva resten av bilindustrien holder på med.

Endret 22. september 2021 av AL123

[sverreb]

51 minutes ago, AL123 said:

Har du noe annet enn Teslas egne pressemeldinger som dokumenterer at Tesla takler chipmangelen bedre enn andre produsenter?

Så vidt jeg har forstått publiserte de en pressemelding om at de oppdaget det kunne være lurt å dual-source en del komponenter etter at de kom i en skvis. De fleste bilprodusenter planlegger med dual-sourcing allerede under produksjonsforberedelser, så min vurdering er bare at de demonstrerer at de bare klarer å lære på den harde måten.

Slik situasjonen er i dag hjelper det bare sånn måtelig med dual-sourcing siden det er 30-50 uker lead på nesten alt.

16 hours ago, OPV said:

Halvledere, javel. Det er stort sett dioder og transistorer. Veldig lenge siden jeg har sett slike i en bil.

Nei. Halvlederkomponenter spenner fra dioder til CPUer or RAM. Alt som produseres på et halvledersubstrat er en halvlederkomponent.

40 minutes ago, AL123 said:

Diskret elektronikk vil man uansett trenge for for å kontrollere microcontroller, enten det er motstander og dioder for spenningstilførsel/kontroll, krystaller for klokking eller transistorer og optokoplere for strømstyring

Motstandere, induktore og kapasitanser kaller vi stort sett ikke diskrete komponenter, men heller passive komponenter.

Teknisk sett er alle komponenter som diskrete på ett eller annet nivå, men ordet brukes i hovedsak om komponenter som ikke integrerer multiple funksjoner i.e. man opfatter diskret som motsatt til integrert. Grenseoppgangen kan hær være noe utflytende. Passive komponenter brukes i rikt monn i hovedsak fordi de kan gi komponentverdier som er uoppnåelige på en integrert komponent (Man har resistore, kapasitanser og induktorer på halvledere også, men de er relativt sett veldig dyre) og man trenger en del for å stabilisere og kondisjonere spenningsforsyninger og signaler. Diskrete komponenter er da gjerne oftest referert til diskret logikk, enkelttransistorer eller enkle komponenter som f.eks en 555, en Op-amp eller en LNA. Av disse finner du stort sett ikke mye diskret logikk lengre, men det er gjerne en del i powerseksjonen. Avanserte analoge front-ender bruker også ofte diskrete komponenter, selv om de er i stor grad kandidater for å erstattes med integrerte.

Automotive tenderer til å ligge noen år bak i integrasjonsgrad fra konsumerprodukter. Det er fordi automotive er et hardt miljø for elektronikk, og man trenger en del tilpassinger. Man må tåle høyere temperatur (Selv kupeen kan komme opp i 80C når bilen står ute en solskinnsdag) og mye vibrasjon. Det krever mer margin i selve designet og andre regler for innkapsling og lodding av komponentene.  I tilegg er mengden komponenter så stor at man må ha ekstreme kvalitetskrav. Det er også problematisk med svært store komponenter (=Høy integrasjonsgrad). Mekanisk stress mellom en komponent og PCB øker med størrelsen og går ut over levetiden.
Der konsumerelektronikkleverandørene kan tåle en del svinn og returer blir dette ekstremt dyrt i automotive. Det er vanlig at komponentleverandøren står ansvarlig for kostnadene ved en recall og bilbransjen har nulltoleranse for defekter. Alle oppdagede defekter må følges av en handlingplan for å elliminere de i påfølgende produksjon. 

Endret 22. september 2021 av sverreb

[sverreb]

2 hours ago, agnarM said:

 

https://fortune.com/2021/09/17/chip-makers-carmakers-time-get-out-semiconductor-stone-age/

Gelsinger kjenner nok godt til server og konsumer computemarkedet, men har nok lite erfaring med automotive (Det vises da også i at Intel simpelten ikke er en deltager i automotive utenom litt på computesiden). De burde intervjuet noen som vet hva automotive faktisk trenger.

Endret 22. september 2021 av sverreb

[Kalle Klo]

Det er stort spenn i prosessteknologi; cutting edge er 5/7/10 nm, mens eldre analoge kretser lages på mye enklere prosesser; 180 nm eller større. Cutting-edge prosesser er ekstremt dyre å designe i, og gir kun mening for kretser med ekstreme mengder digitallogikk og veldig høye volumer (typisk GPUer, CPUer, FPGAer etc). De eneste kretsene i en bil som passer med dette er store prosessorer som kjører ADAS og/eller hovedprosessoren til midtkonsollen. Som Sverreb sier, så har også bilfabrikantene helt andre krav enn forbrukerelektronikkprodusenter, noe som også spiller inn. 

Sensorer, mikrokontrollere, mindre prosessorer, analoge kretser osv passer på ingen måte inn i cutting-edge prosesser, og lages derfor i eldre prosesser. Grunnen til at produsentene ikke har investert i mer kapasitet i disse prosessene, er at det ikke har vært økonomisk lønnsomt. Dette er bilfabrikantenes egen skyld, da de er flinke til å presse priser i gode tider. 

I tillegg gjorde bilfabrikantene en kjempetabbe da de kuttet i bestillingene sine i fjor. Da gikk den kapasiteten til andre kunder, og bilfabrikantene havnet bakerst i køen når de begynte å bestille igjen. De skulle heller bygget lager, men det var uhørt i JIT-menigheten. 

Grunnen til at Intel har ledig kapasitet, er at de har havnet bakpå på cutting-edge, slik at AMD og andre som bruker TSMC har bedre ytelse. Men det betyr ikke at prosessene til Intel er egnet til de type kretser som det er manko på.

[Dovreekspressen]

AL123 skrev (2 timer siden):

 feks motorsyringen til en F1 bil er på størrelse med en fyrstikkeske, 

Det må i så fall være de største peisstikkene som er å oppdrive...

https://www.mclaren.com/applied/case-study/formula-1-ecu/

Endret 22. september 2021 av Dovreekspressen

[AL123]

Dovreekspressen skrev (7 timer siden):

Det må i så fall være de største peisstikkene som er å oppdrive...

https://www.mclaren.com/applied/case-study/formula-1-ecu/

 

 

Det var kanskje et dårlig eksempel, ja. Glemte at styreenheten i F1 er standardiserte. Til mitt forsvar må det sies at motorstyreenhetene faktisk var så små for 15-20 år siden. Ellers er det jo veldig mye mer enn motorstyring i den boksen du viser der da 🙂 

[AL123]

sverreb skrev (8 timer siden):

 

 

Kalle Klo skrev (8 timer siden):

 

Takk for gode innlegg. Ikke ofte man ser personer med så høy fagkunnskap her inne.

[Dovreekspressen]

AL123 skrev (21 timer siden):

Til mitt forsvar må det sies at motorstyreenhetene faktisk var så små for 15-20 år siden.

Hvilken motorstyringsenhet i F1 tenker du på konkret? Hvilken motorleverandør? Link? Bilder? På størrelse med en fyrstikkeske høres veldig lite ut. Det er mange signaler som skal inn og ut via kontakter. Om de kontaktene skal få plass på en fyrstikkeske så må de være små.

AL123 skrev (21 timer siden):

Ellers er det jo veldig mye mer enn motorstyring i den boksen du viser der da 🙂 

 

Ja, den styrer mye. Gear, motor, diff, bremser, drs og antagelig mye mer.