logotypen
 
 

IN FOCUS

Suojaa datasi kunnolla

SSD-levyt tarjoavat luontaisesti korkean luotettavuuden kaikentyyppisiin sovelluksiin, aina aloitustason kuluttajalaitteista kriittisiin järjestelmiin. Asianmukaiset tietosuojamekanismit voivat maksimoida levyn käyttöiän toteuttamalla ennaltaehkäiseviä toimenpiteitä tarpeen mukaan, kertoo Silicon Motion artikkelissaan.

Lue lisää...

Mene mihin tahansa ajoneuvohuoltoon ja näet todennäköisesti paljon työkaluja, joita olet aina yhdistänyt mekaanisten ongelmien korjaamiseen. Mutta tämä tulee muuttumaan merkittävästi tulevina vuosina. Sähköajoneuvojen kasvun myötä kiintoavaimet tulevat vaihtumaan tietokoneisiin.

Artikkelin on kirjoittanut Kioxian Europe GmbH:n varatoimitusjohtaja Axel Störmann. Hän työskenteli yli 20 vuotta Toshiba Electronics Europella ennen kuin sen flash-liiketoiminta siirrettiin Kioxian nimen alle. 

Kun hallitukset haluavat vähentää hiilidioksidipäästöjä, tarvitaan autohuolloissa todennäköisemmin kannettavaa tietokonetta kuin jakoavainta. Vaikka voimansiirron siirtäminen fossiilisista polttoaineista sähköön on ehkä ilmeisin näkyvä muutos ja sisätilat alkavat muistuttaa yhä enemmän älypuhelimen käyttöliittymää, merkittävin mullistus tapahtuu auton sisällä piilevässä elektroniikassa.

Kun elektroniikka korvasi autoissa mekaaniset toiminnot, tyypillinen lähestymistapa oli kehittää oma elektroninen ohjausyksikkö (ECU). Ajan myötä ne verkotettiin käyttämällä teknologioita, kuten CAN, LIN ja FlexRay, tarkoituksena optimoida toimintoja, helpottaa ohjelmointia ja tarjota väylä diagnostiikkaa. Mutta tämä kehitys on johtanut ajoneuvojen alustojen monimutkaisuuteen ja joustavuuden puutteeseen. Ja sukupolvella, joka kasvoi Internetin ja älypuhelimien kanssa, jotka ovat nyt tarpeeksi vanhoja ajoneuvojen omistajiksi, tämä jäykkä lähestymistapa on täysin erilainen kuin mihin he ovat tottuneet. He ovat tottuneet siihen, että käyttäjä voi valita toimintoja.

Autoteollisuuden painolastina on vuosikymmeniä vanhoja sähkö- ja elektroniikka-arkkitehtuureja, mikä tekee siirtymisestä joustavampaan, ohjelmistopohjaiseen lähestymistapaan haastavaa. Jokainen toiminto on huolellisesti määritelty, rakennettu ja hyväksytty käytettäväksi, eikä niitä voida vaihtaa vaihtoehtoiseen tai päivittää sen ominaisuuksia käyttöiän aikana. ECU-yksiköt on tyypillisesti suunniteltu käytettäväksi tietyllä alueella, kuten voimansiirrossa, viihdejärjestelmässä, korissa ja mukavuudessa tai edistyneissä kuljettajan avustus- eli ADAS-järjestelmissä.

Siirtyminen domain-, vyöhyke- tai keskitettyyn arkkitehtuuriin

Jotta valmistajat voivat tarjota ajoneuvojen omistajille uusia ominaisuuksia, on suurin osa älykkyydestä otettava käyttöön ohjelmistossa. Tämä siirtää autoteollisuuden suunnittelua älypuhelimien suuntaan ja tarjoaa laitteiston, joka voi vastaanottaa säännöllisiä ohjelmistopäivityksiä ja uusia ohjelmisto-ominaisuuksia. Valtava haaste on kuitenkin myös siinä, että tämän ohjelmistopohjaisen ajoneuvolähestymistavan luotettavuus on säilytettävä entisellä tasollaan erityisesti toiminnallisen turvallisuuden osalta.

Tällä hetkellä kehitteillä on kolme erilaista arkkitehtuuria. Toimialuearkkitehtuurin valitsijat pitävät yhdessä tiettyyn toimialueeseen kuuluvat toiminnot, kuten korin ja mukavuuden. Useat ECU-yksiköt on mahdollisuuksien mukaan pelkistetty yhdeksi, suureksi ja tehokkaaksi ECU-yksiköksi, jossa toiminnot toteutetaan ohjelmistolla. Ne on verkotettu yhdyskäytävä-ECU:lla, joka tarjoaa Internet-yhteyden OTA-päivitysten tukemiseksi (kuva 1).

Kuva 1. Domain-arkkitehtuuri tuo klassiset eri domaineihin kuuluvat toiminnot yhteen tehokkaissa ECU-yksiköissä.

Toinen lähestymistapa eli vyöhykearkkitehtuuri on monella tapaa pragmaattisempi. Suuret, tehokkaat ECU:t on sijoitettu ajoneuvon jokaiseen neljännekseen, lähellä paikkaa, jossa toimintoja tarvitaan. Esimerkiksi auton takaosassa toimialueen ohjain voisi olla vastuussa valoryhmästä, taaksepäin suunnatuista kameroista, pysäköintiantureista ja takaluukun sähkökäytöstä. Jokaisessa ohjaimessa on useita ohjelmistoon toteutettuja toimintoja (valaistus, ovenavaaja), jotka on linkitetty autojen ethernetillä. Yleisen ohjauksen tarjoaa keskitetty korkean suorituskyvyn tietokone (HPC), joka on liitetty yhdyskäytävään (kuva 2).

Kuva 2: Vyöhykearkkitehtuurissa eri domainien toiminnot on asetettu alueellisiin ohjaimiin lähelle toimintoja (esimerkiksi taakse takakameran osalta).

Lopuksi on tietenkin keskitetty arkkitehtuuri, jota käyttävät ne autonvalmistajat, jotka pyrkivät kovasti toimittamaan täysin autonomisia ajoneuvoja. HPC:t ovat keskeisiä tällä tiellä, ja ilman niitä jarruttavia vanhoja järjestelmiä se tarjoaa täydellisen ohjelmistojoustavuuden.

Flash-tallennuksen haasteita

Riippumatta käytetystä arkkitehtuurista koodiin, diagnostiikkaan ja muuhun dataan käytettävän flash-muistin on oltava sovelluksen ja sen käyttöiän mukaisia ajoneuvossa. Nykyään kehitteillä olevan domain-arkkitehtuurin komponenttien pitäisi tulla markkinoille vuonna 2025. Laitteistopäätökset näihin alustoihin tehtiin kuitenkin useita vuosia sitten, mikä heijastuu käytettyyn teknologiaan.

Vaikka älypuhelinteollisuus on suurelta osin siirtynyt UFS-piireihin, autoteollisuudessa on vasta käynnissä siirtymä e-MMC-piireihin. Telematiikan ja ADA-järjestelmien osalta valmistajat käyttävät jo suurinta saatavilla olevaa kapasiteettia, kuten 128 gigatavun THGAMVT0T43BAB8-muistia, joka perustuu Kioxian BiCS FLASH 3D -muistitekniikkaan. Näiden järjestelmien ennustetaan kuitenkin vaativan jopa 1 teratavun verran tallennustilaa seuraavan sukupolven ajoneuvoissa.

On kyseenalaista, kehitetäänkö JEDECissä e-MMC-standardia enää pidemmälle. Tämä jättäisi sen maksimisiirtonopeudeksi 400 MB/s, kun UFS 3.1 -muisteissa päästään 2320 megatavuun sekunnissa (kuva 3). UFS 3.1:n ja myöhempien versioiden, kuten UFS 4.0:n, myötä siirrytään myös autoissa nykyisistä 2D-siruista 3D-piireihin. Kioxia on tämän tekniikan edelläkävijä JEDEC-tiimin avainjäsenenä, joka määrittelee standardin ja edistää sitä.

Lisäksi kehittämällä omaa ohjainlaitteistoa ja laiteohjelmistoa flashin rinnalle on mahdollista lisätä ominaisuuksia, jotka parantavat kirjoituksen suorituskykyä (WriteBooster) ja satunnaisia lukuoikeuksia (Host Performance Booster). Koska autoteollisuus vaatii enemmän flash-muistilta ja koska tiheys ja suorituskyky ovat niin tiukasti liittyneet toisiinsa, ratkaisu löytyy siirtymisestä UFS-piireihin.

Kuva 3: UFS tuo merkittävästi nopeammat datansiirrot kuin e-MMC-piirit, mikä nopeuttaa käynnistys- eli boot-aikoja ja tekee sulautetusta järjestelmästä nopeammin reagoivan (Lähde: https://europe.kioxia.com/en-europe/business/memory/automotive.html).

On olemassa ehdotuksia, joissa haluttaisiin hyödyntää pilven tehoa ajoneuvojen tukemiseksi joidenkin ehdotettujen uusien innovaatioiden kanssa. Tämä ja muut turvaominaisuudet riippuvat kuitenkin matkapuhelinverkoista, kuten ajoneuvojen välisistä V2V- ja ajoneuvojen ja muiden laitteiden V2X-yhteyksistä. Huolimatta langattoman Internet-yhteyden yleistymisestä uusissa ajoneuvoissa suuri osa tulevaisuuden toiminnoista edellyttää laajaa pääsyä 5G-verkkoihin, joita ei ole vielä täysimittaisesti otettu käyttöön. Tämä tarkoittaa, että suuri osa ajoneuvon turvallisuutta ja autonomisia ominaisuuksia tukevasta tekniikasta on prosessoitava ECU-yksikössä verkon reunalla.

Jotta algoritmit voidaan suorittaa nopeasti ja tulokset tallentaa tarvitaan nopeaa muistia. UFS-flashin tarjoama lisäkaistanleveys on kriittinen näille sovelluksille. Lisäksi e-MMC-muistit eivät yllä UFS-piirien kapasiteettiin. UFS on tekniikka, joka kehittyy ja jota kehitetään edelleen, samoin kuin sitä hyödyntäviä tallennusratkaisuja. Vaikka e-MMC ei olekaan hävinnyt markkinoilta, sen käyttökelpoisuus heikkenee ajan myötä, kuten minkä tahansa puolijohdetekniikan. Autoteollisuudessa, jossa komponenttien tarjonnan pitkäikäisyys on ratkaiseva vaatimus, tämä on iso haaste, mikäli ei siirrytä UFS-muisteihin (kuva 4).

Kuva 4: Autoteollisuus on siirtymässä e-MMC:stä UFS:ään kuluttajalaitteiden kuten älypuhelimien vanavedessä (Lähde: https://europe.kioxia.com/en-europe/business/memory/automotive.html).

Flash-muistin valinta on edelleen kriittinen suunnittelupäätös

Automaailma muuttuu, ja muutos on nopeaa, kun ajoneuvojen omistajat etsivät lähempänä älypuhelinta olevaa käyttökokemusta. Autoteollisuuden kannalta on selvää, että menneisyyden arkkitehtuurit eivät tue tätä vaatimusta. Itse asiassa he hyötyisivät suuresti siirtymällä laitteistoihin, jotka pysyvät suurelta osin muuttumattomina useiden vuosien ajan ja joita voidaan käyttää useissa eri ajoneuvoissa, ohjelmistojen määrittäessä toiminnot.

Kun domain-, vyöhyke- ja keskusarkkitehtuurit ovat kehitteillä, flash-muistin valinta on kriittinen osa palapeliä kohti ohjelmiston määrittämää ajoneuvoa. Puolijohdeteollisuuden toimijat, kuten Kioxia kehittävät jatkuvasti yhä suorituskykyisempiä ratkaisuja tarjotakseen valmistajille tällaisten sovellusten vaatimaa suurempia kapasiteettia ja suorituskykyä. Tulevaisuudessa autoteollisuus jatkaa e-MMC:n korvaamista UFS:llä, joka tarjoaa viisi kertaa suuremman suorituskyvyn, yli teratavun meneviä kapasiteetteja. Tämä vie lopulta kohti 3D-flashien käyttöä ajoneuvoissa.

 

MORE NEWS

Tesla kiertää työsaartoa Ruotsissa suomalaisyrityksen kautta

Tesla on ajautunut erikoiseen selkkaukseen Ruotsin ay-liikkeen kanssa, ja yhtiö on nyt ryhtynyt kiertämään työtaistelutoimia suomalaislähtöisen yrityksen avulla. Kyseessä on ahvenanmaalainen ACS-konserni (Automation & Charger Solar), joka on aloittanut Teslan superlatureiden asennukset Ruotsissa kesken laajaa ay-liikkeen tukemaa saartoa.

Tehoelektroniikan PCIM oli suurempi kuin koskaan aikaisemmin

Nürnbergissä tällä viikolla järjestetty PCIM Expo & Conference 2025 ylitti odotukset niin laajuudeltaan kuin sisällöltään. Tapahtuma kasvoi tänä vuonna kuuteen näyttelyhalliin ja kattoi yhteensä 41 500 neliömetriä – enemmän kuin koskaan aiemmin. Näyttely houkutteli paikalle 685 näytteilleasettajaa ja noin 16 500 kävijää eri puolilta maailmaa.

Tuki uudelle USB4:lle laajenee

Testaus- ja simulaatiojärjestelmistään tunnettu Keysight Technologies on julkaissut päivitetyn version System Designer for USB -työkalustaan. Uusin versio tukee nyt USB4 v2-standardia, mikä mahdollistaa uusimpien USB-teknologioiden hyödyntämisen jo suunnitteluvaiheessa.

Python jyrää: Suosio ennätyslukemissa

Python ei ole vain suosituin ohjelmointikieli maailmassa – se on nyt suositumpi kuin yksikään kieli yli 20 vuoteen. Samalla kieli kehittyy entisestään, sillä toukokuussa julkaistu Python 3.14 -beta tuo mukanaan nipun merkittäviä uudistuksia, jotka tekevät kielen käytöstä entistäkin miellyttävämpää ja tehokkaampaa.

RedCap vie IoT:n todelliseen 5G-aikaan

5G RedCap -teknologia on suunniteltu kuromaan umpeen kuilua energiatehokkaiden ja erittäin nopeiden verkkojen välillä, avaten tien uuden sukupolven IoT-laitteille. Tutustu, miten tämä teknologia mullistaa 5G-ekosysteemin ja vie IoT-sovellukset täysin uudelle tasolle.

Infineon sai vihreää valoa Dresdenin uudelle tehtaalle

Infineon Technologies on saanut Saksan liittovaltion talousministeriöltä lopullisen rahoituspäätöksen uuden, huipputeknologiaan keskittyvän puolijohdetehtaan rakentamiseksi Dresdeniin. Yritys investoi Smart Power Fab -nimiseen tuotantolaitokseen yli viisi miljardia euroa omia varojaan. Hanke tuo arviolta 1000 uutta työpaikkaa alueelle.

Nokian uusi kuituratkaisu korvaa kuparikaapelit

Nokia on julkistanut uuden Aurelis Optical LAN -ratkaisunsa, joka tarjoaa yrityksille kehittyneen ja pitkäikäisen vaihtoehdon perinteisille kuparipohjaisille lähiverkoille. Uusi kuitutekniikka vähentää merkittävästi kaapelointia ja energiankulutusta, tarjoten samalla huippunopeaa ja luotettavaa verkkoyhteyttä tulevaisuuden tarpeisiin.

Aurinkosähköä rakennettiin ennätysmäärä viime vuonna

Viime vuonna maailmassa rakennettiin ennätykselliset 597 gigawattia (GW) uutta aurinkosähkökapasiteettia, selviää SolarPower Europen tuoreesta Global Market Outlook for Solar Power 2025–2029 -raportista. Kasvua edellisvuodesta kertyi peräti 33 prosenttia, mikä tekee vuodesta 2024 historian parhaan aurinkosähkön asennusvuoden.

EU saa oman alustan piirien suunnitteluun

Euroopan unioni panostaa vahvasti puolijohteiden kehitykseen ja ottaa uuden askeleen kohti teknologista omavaraisuutta. Belgialaisen tutkimuskeskus Imecin johdolla käynnistyy European Chips Design Platform -niminen hanke, jonka tavoitteena on luoda yhteiseurooppalainen alusta integroitujen piirien suunnitteluun.

Uusi atomikello jätättää sekunnin 100 miljoonassa vuodessa

Yhdysvaltain kansallinen standardi- ja teknologiainstituutti (NIST) on ottanut käyttöön uuden sukupolven atomikellon, joka määrittää ajan ennenäkemättömällä tarkkuudella. NIST-F4-nimeä kantava kellojärjestelmä pystyy käymään virheettömästi jopa 100 miljoonan vuoden ajan heittäen enintään sekunnin.

Euroopan komponenttikauppa odottaa vieläkin käännettä kasvuun

Euroopan komponenttien jakelumarkkinoilla ei vieläkään näy merkkejä käänteestä parempaan. DMASS Europen tuoreiden tilastojen mukaan vuoden 2025 ensimmäinen neljännes toi mukanaan tuntuvan 14,3 prosentin laskun koko markkinalle, ja kokonaismyynti jäi 3,92 miljardiin euroon. Erityisesti puolijohteet jatkoivat jyrkkää laskuaan, romahtaen lähes 20 prosenttia 2,37 miljardiin euroon.

Kontronilla erinomainen alkuvuosi

Kontron aloitti vuoden 2025 vahvasti, raportoidessaan merkittävää kasvua kannattavuudessa ja tilauskannassa. Samalla yhtiö laajentaa IoT-tuotevalikoimaansa uudella LTE-yhteyksiä hyödyntävällä teollisuuslaitteella.

Nopeutuvat signaalit vaativat parikaapelilta yhä enemmän

Signaalinsiirron kehitys kiihtyy – kirjaimellisesti. Uusimmat datakeskus- ja verkkosovellukset siirtyvät käyttämään jopa 224 Gbps PAM4 -modulaatiota, jossa jokainen bittikanava kuljettaa neljää jännitetasoa äärimmäisen tiiviissä aikakehyksessä. Tällainen signalointi vaatii kaapeleilta ennen näkemätöntä tarkkuutta.

MEMS-pohjainen tahdistus tulee nyt älypuhelimeen

Piilaaksolainen SiTime tuo markkinoille ensimmäisen mobiilikäyttöön suunnitellun MEMS-kellopiirin, joka haastaa perinteiset kvartsikiteet älypuhelimissa.

Tilaäänikoodekki on hyvä esimerkki uudesta Nokiasta

Maailman ensimmäinen tilaäänipuhelu kuulostaa tieteiselokuvalta – mutta se on todellisuutta. Kesällä 2024 Nokia esitteli uuden Immersive Voice -teknologian avulla toteutetun puhelun, jossa ääni ei vain kuulu, vaan ympäröi kuulijan kuin keskustelukumppani olisi fyysisesti läsnä. Tämän mahdollisti uusi 3GPP-standardiin hyväksytty IVAS-koodekki (Immersive Voice and Audio Services), joka vie mobiiliviestinnän täysin uudelle tasolle.

Tinahiukkaset anodissa vauhdittavat latausta ja kasvattavat energiatiheyttä

Eteläkorealaiset tutkijat ovat kehittäneet uudenlaisen akun anodimateriaalin, joka yhdistää nopean latauksen, suuren energiatiheyden ja pitkän käyttöiän – läpimurto voi mullistaa sähköautojen ja energiavarastojen markkinat.

Kännykkämarkkina kasvoi vain 3 prosenttia alkuvuonna

Älypuhelinmarkkinoiden globaali kasvu jäi vaatimattomaksi vuoden 2025 ensimmäisellä neljänneksellä, kertoo tutkimusyhtiö Counterpoint Research tuoreessa raportissaan. Markkinatulot nousivat vain 3 prosenttia vuoden takaisesta, mikä vastaa kasvua myös toimitusmäärissä.

Uuden polven SiC-tekniikka kutistaa sähköauton invertterin

Infineon esittelee tehoelektroniikan PCIM-messuilla Nürnbergissä uraauurtavan piikarbidikomponentin, joka tehostaa sähköautojen vetojärjestelmiä – pienemmät, kevyemmät ja energiatehokkaammat invertterit ovat askeleen lähempänä.

Nokian privaattiverkko seuraa jatkossa Maerskin rahtilaivoja

Nokia on solminut merkittävän sopimuksen tanskalaisen logistiikkajätti Maerskin kanssa toimittaakseen privaattiverkkoratkaisunsa yhtiön 450 rahtialukseen. Kyseessä on osa Maerskin uutta IoT-alustaa, OneWirelessia, jonka tavoitteena on parantaa reaaliaikaista rahtiseurantaa, toimitusketjun näkyvyyttä ja operatiivista tehokkuutta.

Piinanolanka-akku siirtyy vihdoin tuotantoon

Kalifornialainen vuonna 2008 perustettu Amprius Technologies on valmis siirtymään sarjatuotantoon uudenlaisen akkukenno­tekniikkansa kanssa. Yhtiön "Sicore"-niminen kenno käyttää pii-nanopilareihin perustuvaa anoditeknologiaa ja saavuttaa huipputason energiatiheyden: 450 Wh/kg painon mukaan ja 950 Wh/l tilavuuden mukaan.

RedCap vie IoT:n todelliseen 5G-aikaan

5G RedCap -teknologia on suunniteltu kuromaan umpeen kuilua energiatehokkaiden ja erittäin nopeiden verkkojen välillä, avaten tien uuden sukupolven IoT-laitteille. Tutustu, miten tämä teknologia mullistaa 5G-ekosysteemin ja vie IoT-sovellukset täysin uudelle tasolle.

Lue lisää...

Kovaa käyttöä kestävät koneet voi ostaa palveluna

Kenttätyö vaatii kovia koneita – ja nyt ne saa palveluna. Panasonicin uusi Toughbook Mobile-IT As-A-Service (MaaS) -ratkaisu mullistaa tavan, jolla liikkuvaa työtä tukevat laitteet ja IT-palvelut hankitaan ja hallitaan. Ei enää isoja kertahankintoja, pitkiä IT-projekteja tai laitteiden elinkaaren miettimistä – nyt saat kaiken tarvittavan helposti ja kuukausimaksulla.

Lue lisää...

 

Tule tapaamaan meitä tulevissa tapahtumissamme.
R&S-seminaareihin saat kutsukirjeet ja uutiskirjeet suoraan sähköpostiisi, kun rekisteröidyt sivuillamme.
 
R&S -seminaari: 6G
Oulussa 13.5.2025 (rekisteröidy)
Espoossa 14.5.2025 (rekisteröidy)
 
R&S -seminaari: Calibration
Tampereella 22.5.2025 (rekisteröidy)
 
R&S -seminaari: Aerospace & Defence Testing
Tampereella 5.6.2025. Tiedustelut asiakaspalvelu@rohde-schwarz.com
 

 

LATEST NEWS

NEW PRODUCTS

 
 
article