Chips und der Stromverbrauch

Auf der VDI-Tagung in München wurde der Stromverbrauch der Rechenkapazität im Auto thematisiert.

Der Chefingenieur von Aptiv (ehemals Delphi) Rainer Denkelmann eruierte die Frage nach dem Stromverbrauch im Autonomen Auto. Dieser könnte steigen.

chip-schaltung

Im Autonomen Auto leiten eine Vielzahl von Prozessoren die Vorgänge auch mithilfe von Künstlicher Intelligenz. Sie entscheiden über die Wegführung, die Verkehrsmanöver und steuern die Bremsen, die Beschleunigung und die Lenkung. Diese Entwicklung impliziert aber auch, dass die Fahrzeuge mehr Strom brauchen werden.

Außerdem, so Denkelmann, bräuchten Chips in Fahrzeugen mehr Strom, als konventionelle Chips. Sie müssen mehr leisten, was sich in der Wattzahl niederschlägt. Bisherige Chips brauchen bis zu 40 Watt, aber in spe könnte sich die Zahl verzwanzigfachen. Dazu kommen weitere Systeme, die mit Strom versorgt werden müssten, wie weitere CPUs, Sensoren oder auch die Redundanzsysteme. Derart würde sich der Stromverbrauch schnell auf bis zu zwei Kilowatt summieren.

Diese gewaltige Menge Strom, die beim Autonomen Fahren fällig wird, begrenze die Reichweite von E-Autos oder koste zusätzlich Sprit. Die höhere Rechenleistung und die Sicherheitsaspekte haben ihren Strompreis. Denn nicht nur alle Berechnungen kosten Strom, sondern auch die Redundanzsysteme gemäß ASIL D. Das bedeutet eine zusätzliche Systemarchitektur, falls die primäre ausfällt und zur Überprüfung der Richtigkeit der Berechnungen.

Komme es durch die zwei unterschiedlichen Systeme zu einem Rechenfehler, müsste zudem ein drittes System zugeschaltet werden. Das bedeutet ein Mehr an Chips für das Autonome Fahren und damit mehr Stromverbrauch. Außerdem gibt es bereits jetzt Überlegungen, die Rechenkapazität im Steuerungsbereich auszubauen, um die Sensorauswertung zentral vorzunehmen. Die sogenannte Sensordatenfusion würde damit besser gelingen.

Gerade die Sensorauswertung ist sehr rechenintensiv und damit eröffnet sich ein weiteres Problem: die Kühlung. Bisher setzt man auf Kühlung durch Luft, aber künftig, so Denkelmann, muss das durch eine Wasserkühlung erfolgen. Versetzt man das Autonome Auto nun von der Autobahn in die Stadt, erhöhe sich das zu berechnende Material. Die Wasserkühlung müsse man bereits beim Design beachten.

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