電動車時代來臨,Arm指出完成這5項重要條件才能「完美造車」

T客邦4

發佈時間: 2021-05-08 00:30

更新時間: 2021-05-13 12:39

電動車(EV)的時代已正式展開!通用汽車表示該公司在 2035 年前,將把汽柴油引擎的車款及休旅車從商品選項中移除;福特汽車也將在 2030 年前,將在歐洲市場的車款全面電動化。

<p>電動車(EV)的時代已正式展開!通用汽車表示該公司在&nbsp;2035&nbsp;年前,將把汽柴油引擎的車款及休旅車從商品選項中移除;<wbr />福特汽車也將在&nbsp;2030&nbsp;年前,將在歐洲市場的車款全面電動化。英國原本發布預計在&nbsp;2035&nbsp;年前逐漸讓汽柴油車退出市場,隨後又把時程提早到&nbsp;2030&nbsp;年。</p> <p>像優比速(UPS)與亞馬遜(Amazon)等車隊用戶,<wbr />已下訂了數千輛的零排放的物流車,<wbr />並投資了電池驅動的長程卡車解決方案。同時,電池的售價從&nbsp;2010&nbsp;年起,已大幅下滑&nbsp;89%。</p> <p>對於消費者與汽車迷而言,下一個十年內前往展示中心賞車,<wbr />將是高性能轎跑車世代以來,最令人興奮的時刻。<wbr />據彭博社新能源財經報導指出,在&nbsp;2026&nbsp;年前,全美的汽車展示中心將展示約&nbsp;130&nbsp;款不同的零排放車款,而目前大約只有&nbsp;15&nbsp;個車款。&nbsp;</p> <h3><strong>1.</strong><strong>處理能力將進行整合</strong></h3> <p>不久之前,車輛的運算效能常常<a href="https://spectrum.ieee.org/transportation/systems/this-car-runs-on-code" target="_blank" rel="noopener" data-saferedirecturl="https://www.google.com/url?q=https://spectrum.ieee.org/transportation/systems/this-car-runs-on-code&amp;source=gmail&amp;ust=1620204434407000&amp;usg=AFQjCNFcRMYep5ODEr3HAbou8-MQbtmhTQ">等於處理器的數目</a>:<wbr />一台中階車可能搭載&nbsp;30&nbsp;顆,而高階車款可能配備&nbsp;100&nbsp;顆。</p> <p>車商已開始轉戰至分區、更集中式的運算架構策略,以數量較少、<wbr />但威力更為強大的系統單晶片,取代許多的微控制器。<wbr />電動車將讓這個趨勢加速成形。分區與集中式運算,<wbr />實踐了把更具彈性與更普遍的智能帶進汽車的承諾。<wbr />利用異質核心陣列打造效能更強大的裝置,<wbr />可以監控關鍵的安全系統、管理更新、與終端服務互動,<wbr />並為雲端架構的人工智慧與機器學習演算法搜集與詮釋數據。<wbr />有了分區的處理器,車輛可以真正成為透過軟體定義:<wbr />一組效能強大、但獨立運作的行車電腦,就是辦不到這點的。<wbr />這種方法也將簡化數據管理,將電力與散熱納入考量,<wbr />進一步降低重量並提升效率。</p> <p>與伺服器及智慧型手機一樣,車載系統單晶片將混搭&nbsp;CPU、GPU(繪圖處理器)、NPU(神經網路處理器)<wbr />以及供網路等功能使用的專屬核心。它們也會針對特定區域,<wbr />例如傳動系統、數位座艙或管理車輛的各種駕駛輔助系統,<wbr />進行優化。</p> <p>它們與標準的運算矽晶圓不同之處,在於對功能性安全的要求。<a href="https://www.arm.com/why-arm/technologies/safety?utm_source=google&amp;utm_medium=cpc&amp;utm_campaign=2020_automotive-functional-safety_mk12-2_1000heads_na_na_na&amp;utm_content=campaign-page-safetycontent-function&amp;utm_term=functional%20safety%20automotive&amp;gclid=Cj0KCQiApsiBBhCKARIsAN8o_4g_SKnLUENtIIxs17yG5ZI3Bf7M6o5g0SGk0_l904yZBL_Fs14l9GcaAvQNEALw_wcB" target="_blank" rel="noopener" data-saferedirecturl="https://www.google.com/url?q=https://www.arm.com/why-arm/technologies/safety?utm_source%3Dgoogle%26utm_medium%3Dcpc%26utm_campaign%3D2020_automotive-functional-safety_mk12-2_1000heads_na_na_na%26utm_content%3Dcampaign-page-safetycontent-function%26utm_term%3Dfunctional%2520safety%2520automotive%26gclid%3DCj0KCQiApsiBBhCKARIsAN8o_4g_SKnLUENtIIxs17yG5ZI3Bf7M6o5g0SGk0_l904yZBL_Fs14l9GcaAvQNEALw_wcB&amp;source=gmail&amp;ust=1620204434408000&amp;usg=AFQjCNGXRrt_m-CFiYKgMthcPKcC_EJ1aw">功能<wbr />性安全</a>確保像煞車與轉向等安全關鍵的功能獲得電子系統的支援,<wbr />可以檢測、偵錯並減輕功能失靈與故障。此外,<wbr />可預防或降低不同功能間干擾情況的機制,<wbr />能進一步支援功能性安全。例如&nbsp;Arm&nbsp;去年發表的&nbsp;Mali-G78AE GPU,可以讓&nbsp;OEM&nbsp;廠商為混合關鍵性工作負載,打造<a href="https://www.arm.com/products/silicon-ip-multimedia/gpu/mali-g78ae" target="_blank" rel="noopener" data-saferedirecturl="https://www.google.com/url?q=https://www.arm.com/products/silicon-ip-multimedia/gpu/mali-g78ae&amp;source=gmail&amp;ust=1620204434408000&amp;usg=AFQjCNEUophI83u3mnx_JOBaFCGg2FJJJw">四個獨立的硬體分區</a>。<wbr />透過這種方式,我們可以利用軟體的多功能性,<wbr />促成硬體架構的安全。</p> <h3><strong>2.</strong><strong>電池要變得更聰明</strong></h3> <p>瓦錫蘭(Wartsila)公司的&nbsp;Greensmith&nbsp;能源儲存部門創辦人&nbsp;John Jung&nbsp;表示:「電池就是電腦。」<wbr />陰極與電解液雖然會衝擊電池組與電動車的價格、<wbr />效能與長期使用年限,但例如充/放電率、<wbr />電池平衡與預測性分析等因素同樣也會造成影響,而這些都由電池、<wbr />模組與電池組內的矽晶圓及軟體進行控制。</p> <p>想像一下,若想把車輛的續航力額外延長&nbsp;25&nbsp;英里,為了因應這樣的挑戰恐怕會產生焦慮。<wbr />你可以藉由增加電池容量達成這個目標,或是打造超級省電模式,<wbr />讓電池管理系統在加速時調降出力。後者可能成本較低,<wbr />且增加的重量也比較少。</p> <p>至於效能,電子學將讓製造商利用一套共用電池,為豪華轎車、<wbr />經濟型車輛、休旅車與雙門敞篷車,打造出差別化的電池組。<wbr />你可能也會看到製造商使用這些系統來強調加速性(<wbr />也就是峰值電力輸出),而其它車款則是強調續航性。</p> <p>未來十年,電池管理與控制系統將是創新的熱點。<wbr />電池管理將獲得雲端分析的輔助,而後者則可分析個別駕駛的習慣,<wbr />並與電池管理系統一起運作。博世(Bosch)<wbr />預測他們的雲端電池系統可以<a href="https://www.bosch-mobility-solutions.com/en/products-and-services/mobility-services/battery-in-the-cloud/" target="_blank" rel="noopener" data-saferedirecturl="https://www.google.com/url?q=https://www.bosch-mobility-solutions.com/en/products-and-services/mobility-services/battery-in-the-cloud/&amp;source=gmail&amp;ust=1620204434408000&amp;usg=AFQjCNHwQYgnSUph-Kcn5oFA40AXa5KrXA">減少</a>&nbsp;20%&nbsp;的電池損耗。</p> <h3><strong>3.</strong><strong>車輛的效率必須更高</strong></h3> <p>對於內燃機車輛,電力是次要的考量。但是對於電動車,<wbr />座艙內消耗的電力會直接影響續航哩程:<wbr />暖氣最多可能讓續航哩程減少三成。同時,<wbr />原本在高階轎車中控台的高級娛樂系統,<wbr />也將逐漸導入到較經濟的車款。<wbr />汽車製造商未來必須進行肉眼看不到的車輛耗能減重,<wbr />並密切關注處理能力與演算法效率。<wbr />打造智慧型手機與物聯網裝置學到的提升效率的心得,<wbr />這裡可以派上用場。</p> <p>在電動車裡,煞車、動力系統與其它關鍵的系統,<wbr />也必須靠電池來運作。<wbr />我們需要透過先進的處理器與軟體達到更高的效率,<wbr />不過效率絕對不能干擾效能。</p> <p>座艙或分區處理器取得的效率提升,也會帶來其他的正面效益。<wbr />散熱設計與機械設計都會變得更簡單。汽車製造商、<wbr />開發人員以及他們的矽晶圓夥伴,<wbr />都必須持續延展每瓦效能的最大極致。</p> <p>另一個好處是:與其讓更輕的車體材料商業化,<wbr />或擠出額外的空氣動力效果,效率的提升可以更快地達成,<wbr />成本也更低。</p> <h3><strong>4.</strong><strong>不只跟車輛本身有關</strong></h3> <p>車主不是唯一的觀眾。電動車將需要更多的充電站、<wbr />更多電力容量與電網的升級。以電動車行駛&nbsp;100&nbsp;英哩所消耗的電量,<a href="https://www.pewtrusts.org/en/research-and-analysis/blogs/stateline/2020/01/09/electric-cars-will-challenge-state-power-grids" target="_blank" rel="noopener" data-saferedirecturl="https://www.google.com/url?q=https://www.pewtrusts.org/en/research-and-analysis/blogs/stateline/2020/01/09/electric-cars-will-challenge-state-power-grids&amp;source=gmail&amp;ust=1620204434408000&amp;usg=AFQjCNF_aAE1K0mwmyaCDgPCsaqHG3sNoQ">相當於美國一個家庭一整天的耗電量</a>。<wbr />德州大學於&nbsp;2018&nbsp;年進行的思考實驗曾估計,倘若整個德州的汽車全面電動化,電力生產必須<a href="https://theconversation.com/switching-to-electric-vehicles-could-save-the-us-billions-but-timing-is-everything-106227" target="_blank" rel="noopener" data-saferedirecturl="https://www.google.com/url?q=https://theconversation.com/switching-to-electric-vehicles-could-save-the-us-billions-but-timing-is-everything-106227&amp;source=gmail&amp;ust=1620204434408000&amp;usg=AFQjCNF0USevK1fDtYLMuduOsIUBPgJG2g">提升三成</a>。</p> <p>太陽能則會增添另一個難題。太陽能在六點左右開始下降,<wbr />而這時候許多駕駛正準備為愛車徹夜充電。</p> <p>所幸電網的優化是另一個典型的優化問題。<wbr />未來當我們在充電站充電時,你的愛車也將連上網路,<wbr />這個網路會連結到訂定電力生產預測的智慧電網進行分析、<wbr />主控即時電力市場的雲端應用、區域性的能源儲存,<wbr />當然還有公共充電站內部、以及你的愛車內複雜的處理器。</p> <h3><strong>5.</strong><strong>開始思考自動駕駛</strong></h3> <p>自駕車最後都會是電動車。<wbr />與內燃機引擎相關的可靠性與維修等問題,<wbr />對於想要利用它打造自駕車隊的人,負擔實在是太大。此外,<wbr />電動車(目前)的成本溢價,車隊也比較容易攤掉。</p> <p>今日車隊從電池管理與分區控制所學到的心得,<wbr />將有效地成為汽車自動化推出的發展平台。<wbr />效率的重要性也會越來越高,完全(第五級;Level 5)自駕系統每秒運算力將<a href="https://www.globenewswire.com/news-release/2019/04/09/1801711/0/en/ADAS-and-Autonomous-Driving-Industry-Chain-Report-2018-2019.html" target="_blank" rel="noopener" data-saferedirecturl="https://www.google.com/url?q=https://www.globenewswire.com/news-release/2019/04/09/1801711/0/en/ADAS-and-Autonomous-Driving-Industry-Chain-Report-2018-2019.html&amp;source=gmail&amp;ust=1620204434408000&amp;usg=AFQjCNF5jUYGCQObtRhrHVeRfnfY8JAkOQ">達到&nbsp;4,000 TOPS</a>。</p> <p>我們也會看到其它與電動車相關的改變。<wbr />加油站已經開始轉型成電動車充電咖啡廳。電動車預計會讓車隊/共<wbr />乘-共用模式更受歡迎;果真如此,長期下來,<wbr />將可以釋放出相當數量的停車位與私人停車場、<wbr />及其使用的土地空間(<a href="https://archive.curbed.com/2017/4/26/15421594/parking-garages-driverless-cars-gensler" target="_blank" rel="noopener" data-saferedirecturl="https://www.google.com/url?q=https://archive.curbed.com/2017/4/26/15421594/parking-garages-driverless-cars-gensler&amp;source=gmail&amp;ust=1620204434408000&amp;usg=AFQjCNH4uCFBzZgev7mCILLeJHUBWmLBfg">此類用地佔洛杉磯市&nbsp;13%&nbsp;的土地</a>)。</p><a target="_blank" href="https://goo.gl/qfPbdz">想看小編精選的3C科技情報&實用評測文,快來加入《T客邦》LINE@</a>

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