Chip dành cho ngành ô tô: “Bộ não” của hệ thống thông minh trên xe năng lượng mới

Khi các phương tiện năng lượng mới (NEV) đang tiến nhanh trên con đường chuyển đổi sang mô hình thông minh và kết nối, các chip dành cho ngành ô tô đã trở thành động lực cốt lõi thúc đẩy sự phát triển này. Với vai trò là “bộ não kỹ thuật số” của xe, các chip này quản lý mọi hoạt động, từ các quyết định lái xe tự động và tương tác trong khoang lái thông minh cho đến quản lý năng lượng và điều khiển hệ thống xe. Hiệu suất của chúng quyết định trực tiếp mức độ thông minh của xe cũng như sự an toàn và thoải mái trong trải nghiệm lái xe.

Các chip lái xe tự động, được coi là “trái tim” của trí tuệ xe hơi, đang trải qua một cuộc cách mạng kép về sức mạnh tính toán và khả năng xử lý thuật toán. Khi các phương tiện chuyển từ hệ thống hỗ trợ lái xe cấp độ 2 sang tự động hóa có điều kiện cấp độ 3 và 4, lượng dữ liệu môi trường cần xử lý tăng theo cấp số nhân. Ví dụ, chip FSD của Tesla cung cấp sức mạnh tính toán 144 TOPS, có khả năng xử lý đồng thời dữ liệu từ tám camera và mười hai cảm biến siêu âm. Chip Orin của NVIDIA vượt quá 254 TOPS, hỗ trợ tích hợp thời gian thực giữa dữ liệu lidar, bản đồ độ phân giải cao và dữ liệu từ nhiều nguồn cảm biến. Các chip này sử dụng quy trình sản xuất tiên tiến 7nm hoặc thậm chí 5nm, tích hợp các mô-đun CPU, GPU và NPU thông qua kiến trúc tính toán dị thể, từ đó cải thiện đáng kể hiệu quả xử lý. Trong môi trường đô thị phức tạp, các chip hiệu suất cao có thể nhận diện chướng ngại vật, lập kế hoạch lộ trình và thực hiện quyết định trong vòng vài mili giây, giúp giảm đáng kể rủi ro tai nạn và cung cấp nền tảng vững chắc cho việc triển khai an toàn công nghệ lái xe tự động.

Các chip buồng lái thông minh đang cách mạng hóa tương tác giữa con người và phương tiện. Từ màn hình đơn lẻ đến hợp tác đa màn hình, từ kích hoạt bằng giọng nói đến điều khiển bằng cử chỉ, những chip này xây dựng một hệ sinh thái tương tác thông minh toàn cảnh, mang lại trải nghiệm đắm chìm. Ví dụ, chip Qualcomm Snapdragon 8295, được sản xuất trên quy trình 5nm và cung cấp hiệu năng 30 TOPS, có thể điều khiển màn hình cong 4K cỡ lớn và hỗ trợ tương tác đa phương thức. Người dùng có thể điều khiển hệ thống định vị hoặc điều chỉnh hệ thống điều hòa không khí thông qua các cử chỉ đơn giản, trong khi trợ lý giọng nói AI có thể nhận diện chính xác các phương ngữ địa phương và thực hiện các thao tác đa chức năng. Điều quan trọng là, chip buồng lái hoạt động song song với chip lái xe tự động để tạo ra một chuỗi trí tuệ “nhận thức — quyết định — tương tác” hoàn chỉnh. Khi hệ thống lái xe phát hiện nguy cơ tiềm ẩn, chip buồng lái có thể cảnh báo người lái thông qua rung ghế, cảnh báo bằng giọng nói và các tín hiệu đa chiều khác, đảm bảo an toàn.

Các chip quản lý năng lượng, dù thường không được nhìn thấy, đóng vai trò như “người quản lý” năng lượng của xe. Chúng theo dõi điện áp, dòng điện và nhiệt độ của pin theo thời gian thực, đồng thời phân phối năng lượng một cách linh hoạt để đảm bảo hoạt động ổn định của pin, hệ thống động cơ và các thiết bị điện tử trên xe. Trong quá trình sạc nhanh, các chip này điều chỉnh dòng điện sạc một cách thông minh để ngăn ngừa quá nhiệt và sạc quá mức; trong quá trình phanh tái tạo, chúng thu thập và lưu trữ năng lượng một cách hiệu quả. Với sự gia tăng của các nền tảng điện áp cao 800V, các chip phải đáp ứng các tiêu chuẩn cao hơn về khả năng chịu điện áp và hiệu suất chuyển đổi năng lượng. Các chip thế hệ tiếp theo sử dụng các thiết bị cacbua silic (SiC) đã đạt được hiệu suất chuyển đổi năng lượng vượt quá 95%.

Trước tình trạng khan hiếm chip toàn cầu và các rào cản công nghệ, các nhà sản xuất chip trong nước đang đẩy mạnh các bước đột phá. Các chip lái xe tự động của Huawei Ascend và Horizon Robotics đã được sản xuất hàng loạt và lắp đặt trên các phương tiện, trong khi chip buồng lái của ChipDrive đã phá vỡ sự độc quyền của nước ngoài và được sử dụng trên nhiều mẫu xe trong nước. Khi chuỗi cung ứng thiết kế, sản xuất và đóng gói chip cấp ô tô của Trung Quốc tiếp tục phát triển, chip trong nước dự kiến sẽ chiếm hơn 30% thị trường xe điện (NEV) vào năm 2025. Cuộc cách mạng công nghệ chip này không chỉ nâng cao hiệu suất của từng phương tiện mà còn định hình lại bối cảnh cạnh tranh của ngành xe điện toàn cầu, tạo động lực cốt lõi cho kỷ nguyên ô tô thông minh.