GLOBALFOUNDRIES treibt Automobilelektronik voran

von: Mark Granger

Vorbei sind die Zeiten, in denen die Automobilelektronik ein langsam voranschreitendes, rückständiges Geschäft war. Heute treiben leistungsstarke Halbleitertechnologien die Entwicklung von Fahrzeugfunktionen voran, die früher vielleicht als Science-Fiction galten, wie etwa fortschrittliche Fahrerassistenzsysteme (ADAS), die den Weg zu selbstfahrenden Autos ebnen.

Insgesamt wird für den Markt für Halbleiter in Automobilanwendungen bis 2023 eine durchschnittliche jährliche Wachstumsrate (CAGR) von 7 % prognostiziert, d. h. von 35 Mrd. USD auf 54 Mrd. USD. Für die ADAS-Anwendungen, für die GF einzigartige Lösungen anbietet, wird in diesem Zeitraum ein Wachstum von 19% CAGR prognostiziert.

Die Breite unserer Technologien, unser Know-how in der Systementwicklung, unsere technischen Ressourcen und unsere Qualitätssysteme versetzen uns in eine hervorragende Position, um diesen wachsenden Markt zu bedienen und der Automobilindustrie innovative Lösungen anzubieten, die ihren strengen Anforderungen an Leistung, Qualität, Zuverlässigkeit und Sicherheit gerecht werden. Kunden aus der gesamten Lieferkette der Automobilindustrie nutzen die Technologieangebote von GF, von Halbleiterherstellern ohne eigene Fertigung über Tier One-Zulieferer bis hin zu den Automobilherstellern selbst. Hier sind einige aktuelle Entwicklungen, über die ich gerne berichten möchte.

Auf dem Radar

Die Kfz-Radartechnologie ist eine der Kernkompetenzen von GF, die mit der zunehmenden Komplexität und Verbreitung von ADAS-Systemen immer wichtiger wird.

Radar ist einer von mehreren Sensortypen, die zur Erkennung von Objekten in der Nähe eines Fahrzeugs eingesetzt werden, um Funktionen wie den adaptiven Tempomat zu ermöglichen. Lidar ist ein weiterer. Es verwendet gepulste Laser, um die Entfernung zu einem Objekt zu bestimmen, indem es die Zeit misst, die das Licht braucht, um zurückgeworfen zu werden. Allerdings ist Lidar derzeit teuer und wird von den Wetterbedingungen beeinflusst. Radar ist preiswerter, und Radargeräte mit höherer Auflösung versprechen, mit Lidar in Automobilanwendungen zu konkurrieren, so dass auch preisgünstigere Fahrzeuge in den Genuss größerer ADAS-Funktionen kommen können.

Die 22FDX-Technologie von GF bietet eine hervorragende Leistung im Millimeterwellenbereich (mmWave) und eine hohe digitale Dichte für die nächste Generation von 77-86-GHz-Automobilradaren mit mittlerer und großer Reichweite. 22FDX-basierte Radarsensoren können höhere Auflösungen und geringere Latenzzeiten als aktuelle Radarsensoren bei sehr niedrigen Gesamtsystemkosten bieten.

In naher Zukunft wird einer unserer Kunden zeigen, wie das Unternehmen 22FDX als Grundlage für einen Radarbild-Chipsatz verwendet, der Hindernisse in einer Entfernung von 300 Metern mit einem breiten Sichtfeld und ultrahoher Auflösung erkennen kann. Bleiben Sie dran.

Ein weiteres Beispiel für die Entwicklung des Kfz-Radars ist unsere Zusammenarbeit mit einem führenden Kunden aus der Automobilelektronik, der die ausgereifte CMOS-Prozesstechnologie von GF für die Entwicklung eines 77-GHz-Radarmoduls mit kurzer/mittlerer Reichweite nutzt. Das Modul integriert einen Mikrocontroller, digitale Signalprozessoren, SRAM- und Flash-Speicher sowie unterstützende Komponenten auf einer Leiterplatte, die ein viel größeres Radar-Array ersetzt.

Elektroautos mit größerer Reichweite

Radar ist natürlich nur eine der Halbleiteranwendungen im Automobil. Die Steuerung des Antriebsstrangs ist eine andere. Auf der kürzlich stattgefundenen Embedded World hat unser Kunde Silicon Mobility eine sogenannte Field Programmable Control Unit (FPCU) für die Steuerung des Antriebsstrangs von Elektro- und Hybridfahrzeugen vorgestellt. Die mit der 55LPx-CMOS-Technologie von GF hergestellte Einheit ermöglicht die Echtzeitverarbeitung und -steuerung von Sensoren und Aktoren in Verbindung mit einer Standard-CPU in einem einzigen Halbleiter, der dem Sicherheitsstandard ISO 26262 ASIL-D entspricht. Sehen Sie sich hier eine Live-Demo der elektrischen Motorsteuerung von Silicon Mobility an, die durch die 55nm eFlash-Technologie von GF ermöglicht wird.

Das Ergebnis ist eine leistungsfähigere, flexiblere und sicherere Architektur für die Steuerung und Leistung von elektrischen und hybriden Antriebssträngen. Durch die schnelle Ausführung komplexer Algorithmen zur Steuerung des Antriebsstrangs in Hardware statt in Software können erhebliche Energieeinsparungen und eine längere Batterielebensdauer erzielt werden. Nach Angaben des Unternehmens kann die FPCU die Reichweite von Elektro- und Hybridfahrzeugen um etwa 32 % erhöhen.

Geprüfte Qualität in Dresden

Die Kunden in der Automobilindustrie verlangen ein viel höheres Maß an Qualität und Zuverlässigkeit als Kunden in anderen Märkten. Das ist verständlich, denn wir alle wissen, dass Autos und Lastwagen während ihrer gesamten Lebensdauer unter allen Wetter-, Straßen- und Verkehrsbedingungen einwandfrei funktionieren müssen.

Daher müssen Halbleiterlieferanten für die Automobilindustrie zahlreiche Qualitätsstandards und Zertifizierungen erfüllen, die für andere Kunden nicht gelten. Diese werden von einer regelrechten Buchstabensuppe von normgebenden Gruppen und Agenturen wie AEC, IATF, ISO, VDA und anderen geregelt.

Wir haben unsere Fähigkeiten in der Automobilbranche bereits in unseren Werken in Singapur unter Beweis gestellt, und nun bin ich stolz darauf, berichten zu können, dass das Werk 1 von GF in Dresden im vergangenen Monat sein erstes vollständiges IATF16949/ISO9001-Audit absolviert hat. Die Erfüllung dieser Norm bescheinigt, dass die Qualitätsmanagementsysteme eines Werks die Anforderungen für die Automobilproduktion erfüllen. Die Einhaltung dieser Norm ist unerlässlich. Vier Auditoren verbrachten den größten Teil einer Woche damit, alle Aspekte und Bereiche des Standorts Dresden zu prüfen. Das Ergebnis war erfolgreich, und nach Abschluss von 4 Maßnahmen innerhalb der nächsten 60 Tage werden die Auditoren Fab 1 für die vollständige Zertifizierung empfehlen.

Dies sind nur einige der Ergebnisse unseres Bestrebens, ein beliebter Lieferant für die Automobilindustrie zu werden. Es ist eine aufregende Zeit in diesem Geschäft, da der Elektronikanteil in Autos zunimmt. Entlang der gesamten Wertschöpfungskette bieten sich zahlreiche Möglichkeiten für die Halbleiterindustrie, und wir nutzen sie mit Hochdruck.

Im vergangenen Jahr stellte GF seine Automobilplattform AutoPro™ vor, die ein umfassendes Angebot an Technologien und Fertigungsdienstleistungen bietet, um Automobilherstellern zu helfen, die Leistung von Silizium für eine neue Ära der "vernetzten Intelligenz" zu nutzen. Weitere Informationen zu den Automobillösungen und dem Servicepaket des Unternehmens finden Sie unter: globalfoundries.com/market-solutions/automotive.