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Interview Neues Spielfeld: Computerchips im Auto

| Redakteur: Michael Ziegler

Vom Smartphone ins Fahrzeug: »Automobil Industrie« fragt zwei führende Köpfe der Computerchip-Hersteller Nvidia und NXP, welchen Stellenwert die Automobilbranche für ihre Unternehmen hat und wo die Herausforderungen liegen.

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Die Anzahl an Computerchips im Auto nimmt zu: Für die Halbleiterindustrie ergeben sich dadurch neue Chancen und Herausforderungen.
Die Anzahl an Computerchips im Auto nimmt zu: Für die Halbleiterindustrie ergeben sich dadurch neue Chancen und Herausforderungen.
(Foto: VW / Nvidia)

Das Auto wird vernetzt – immer mehr IT-Technologie drängt in unsere Fahrzeuge. Wie wichtig ist die Automobilindustrie für Nvidia? Wie groß ist der Anteil an Ihrem Geschäft?

Danny Shapiro, Director Automotive beim Computerchip-Hersteller Nvidia: Die Automobilindustrie ist extrem wichtig für Nvidia. Wir sehen das Auto als das ultimativ vernetzte Consumer-Device. Viele der Themen, mit denen wir im Smartphone- und Tabletmarkt zu tun haben – wie z. B. hohe Performance bei geringer Leistungsaufnahme – sind ebenso wichtig für die Automobilindustrie. So können wir unsere Arbeit aus anderen Unternehmensbereichen nutzen, um clevere Lösungen für das Auto zu liefern. Neben den Innovationen, die wir ins Auto selbst bringen, liefert Nvidia eine große Auswahl an Visualisierungs- und Simulationssystemen für die Fahrzeugentwicklung an nahezu jeden Autohersteller weltweit.

Lars Reger, Head of Strategy, New Business and R&D, Automotive Business Unit bei NXP: Die Automobilindustrie hat für NXP sehr hohe Bedeutung, wir sehen uns als wichtigen Innovationspartner der Autohersteller. Ungefähr ein Viertel unseres Geschäftes kommt direkt aus der „Business Unit Automotive“. Hinzu kommen noch weitere Komponenten aus anderen Bereichen, wie zum Beispiel Displaytreiber oder Standardkomponenten. Insgesamt generiert NXP etwa ein Drittel des Umsatzes mit automobilbezogenen Produkten.

Darüber hinaus ist der Automobilmarkt sehr wichtig für uns, weil er eine etwas andere Dynamik, als das sehr stark schwankende Computer- oder Mobilfunkgeschäft hat. Er stellt einen sehr soliden und gut planbaren Anteil in unserem Portfolio dar und gehört neben Security und Mobility zu unseren Schlüsselmärkten.

Danny Shapiro, Director Automotive bei Nvidia.
Danny Shapiro, Director Automotive bei Nvidia.
(Foto: Nvidia)

Ist es anspruchsvoller, Halbleiter-Komponenten für Automobile zu entwickeln, als für Endverbraucher-Geräte wie Computer oder Smartphones?

Danny Shapiro (Nvidia): Bauteile für das Automobil müssen u. a. extremen Temperaturen, Vibrationen und Stößen standhalten. Unsere „Mobile Business Unit“ agiert in Lichtgeschwindigkeit, mit kurzen Produktzyklen und mehreren Produktvorstellungen pro Jahr im Smartphone- und Tabletmarkt. Aus dieser „Roadmap“ wählen wir Produkte, die zum Rhythmus der Autohersteller passen und schicken sie in einen separaten Entwicklungsprozess, um automobilgerechte Produkte zu produzieren. Einige technische Herausforderungen bestehen sowohl für Fahrzeug- als auch für Smartphone-OEMs. Zum Beispiel der erwähnte Energieverbrauch und die Temperaturentwicklung sind bei Smartphones genau wie bei Autos sehr wichtige Aspekte – das gilt besonders für Elektroautos.

Nvidia-Prozessoren werden entworfen, um genau diese Anforderungen zu erfüllen. Unsere modulare Plattform Visual Computing Module, VCM, ermöglicht es Automobilherstellern, beispielsweise ihr Infotainment-System am Anfang eines Produktionszyklus mit dem aktuell erhältlichen Prozessor zu entwerfen und anschließend bei Markteinführung des Fahrzeugs die neueste Prozessorgeneration zu verwenden.

Lars Reger (NXP): Die Entwicklung und Fertigung von Automobilhalbleitern ist in der Tat eine sehr spezielle Herausforderung, insbesondere wegen der benötigten Robustheit der Bauteile. Die Produkte müssen extreme Temparaturen verkraften können. Anders als bei einem Mobiltelefon müssen die Komponenten nicht nur von 10 bis 85 Grad Celsius funktionieren, sondern von minus 40 bis über 180 Grad.

Zum anderen ist die geschätzte Lebensdauer bei einem Auto mit 15 Jahren wesentlich länger, als etwa bei Mobiltelefonen. Da haben wir ganz andere Betriebsprofile mit mehreren tausenden Betriebsstunden.

Ein wesentlicher Punkt ist zudem die benötigte Störempfindlichkeit der verwendeten Komponenten. Neben den besonderen Bedingungen im Auto mit sehr langen Kabelsträngen, die wie Antennen wirken, müssen die Komponenten auch gegenüber zukünftigen, portablen Störsendern robust sein. Vor zehn Jahren wusste zum Beispiel niemand wie Smartphones und Co. kreuz und quer durch das Auto funken. Da bedarf es innovativer Ansätze und Ideen. So müssen zum Beispiel unsere Radios, Funkschlüssel und E-Call-Bauteile sauber ins Auto integriert werden. Die E-Call-Systeme „lauschen“ permanent an den Datenleitungen, ob beispielsweise die Airbags ausgelöst wurden. Sollte dies der Fall sein, müssen sie nach einem Unfall noch in der Lage sein selbstständig einen Notruf abzusetzen.

Lars Reger, Head of Strategy, New Business and R&D, Automotive Business Unit bei NXP.
Lars Reger, Head of Strategy, New Business and R&D, Automotive Business Unit bei NXP.
(Foto: NXP)

Besteht ein Wissenstransfer zwischen der Halbleiter- und der Automobilindustrie?

Danny Shapiro (Nvidia): Ja, wir arbeiten sehr eng mit der Automobilindustrie zusammen, um unsere Prozessoren in Serienmodelle und Prototypen zu implementieren. Viele Autohersteller haben zudem Technologiezentren im Silicon Valley, um diese Zusammenarbeit weiter zu fördern. Als Gründungsmitglied des „Silicon Valley Auto Tech Council“ engagiert sich Nvidia stark dafür, Technologieunternehmen und Fahrzeughersteller weltweit zusammenzubringen.

Lars Reger (NXP): Ja, sogar ein sehr intensiver. Die Automobilindustrie legt besonders viel Wert auf Qualität, da sie sehr viel Elektronik in ein Fahrzeug einbaut. Wenn dabei jeder Baustein eine Ausfallrate von einem Promille hätte, würde bei 1.000 verbauten Komponenten eine 100-prozentige Ausfallwahrscheinlichkeit über die Fahrzeuglebensdauer bestehen. Daher gilt es die Ausfallrate auf ein Minimum zu senken. Die gesamte Automobilindustrie und ihre Zulieferer stehen also unter extremem Druck eine optimale Produktqualität zu erzielen. Das Know-how, um auf höchstem Qualitätsniveau zu entwickeln und zu fertigen nutzen wir dann auch für unsere Consumer-Elektronik Produkte.

Umgekehrt hat die Automobilindustrie sehr lange Entwicklungszyklen. Hier können wir aus der Consumer-Elektronik lernen, Innovationen schneller zum Endkunden zu bringen.

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