يُعترف على نطاق واسع بأن الأعوام 2025-2026 تمثل فترة انتقالية حاسمة - تمثل انتقال البنى الإلكترونية والكهربائية من عصر وحدة التحكم في المجال إلى عصر الحوسبة المركزية - حيث تتسارع صناعة الإلكترونيات في السيارات نحو مستويات أعلى من الذكاء.
من خلال سلسلة من الإعلانات الأخيرة عن منتجاتها، نجحت شركة تكساس إنسترومنتس (TI)، الرائدة عالميًا في مجال أشباه الموصلات الخاصة بالسيارات، في إيصال رؤيتها طويلة الأمد بفعالية. وتتلخص رسالتها الاستراتيجية الواضحة في أن السيارات الحديثة لم تعد مجرد مجموعة من أجهزة الاستشعار ووحدات التحكم الإلكترونية، بل تتطور لتصبح أنظمة ذكية متكاملة للغاية تعتمد على إدراك عالي الدقة، وشبكات داخلية سريعة، وقدرات حاسوبية مركزية.
نحن في شركة لينبوويف نتابع عن كثب التطورات الهامة في مجال أشباه الموصلات المستخدمة في صناعة السيارات. تتناول هذه المقالة الأبعاد الأربعة لخارطة طريق التكنولوجيا الأخيرة لشركة تكساس إنسترومنتس، وهي: تطور الإدراك، والحوسبة المركزية، وبنية الاتصالات، والتكامل الشامل، بالإضافة إلى آثارها على الصناعة ككل.
يحاول هذا التحليل أن يمنحك فهمًا أفضل للاتجاه المستقبلي للمركبات الذكية، سواء كنت مهندس سيارات، أو صانع قرار في شركة تصنيع المعدات الأصلية، أو مراقبًا للتكنولوجيا.
1. تطور الإدراك: حتمية رادار التصوير رباعي الأبعاد 8Tx/8Rx
أصبح دمج الكاميرا والرادار الآن تكوينًا شائعًا في أنظمة القيادة الآلية من المستوى الثاني وما فوق. ومع ذلك، لطالما وُجهت انتقادات لافتقار بنى الرادار التقليدية ذات الموجات المليمترية (3 إرسال/4 استقبال) إلى معلومات الارتفاع ودقة الزاوية المحدودة، وهو ما يُشار إليه غالبًا باسم "الإدراك غير المتوافق مع الألوان".
مع إطلاق AWR2188 وبنيته المكونة من 8 إرسال × 8 استقبال (8Tx/8Rx)، تقود TI تغييرًا جذريًا في رادار الموجات المليمترية، حيث تنتقل من اكتشاف الأجسام إلى رسم الخرائط البيئية.
تتمثل الفائدة الرئيسية في الزيادة الكبيرة في عدد القنوات الافتراضية، من 12 قناة في الجيل الأول إلى 64 قناة على الأقل. وترتبط التحسينات الهندسية في كل من الدقة الزاوية الأفقية والرأسية ارتباطًا مباشرًا بهذه القفزة. تُمكّن هذه الدقة النظام من التمييز بين السيارات المتوقفة تحت الجسور وهياكل الجسور نفسها في ظروف القيادة الواقعية، أو بين راكبي الدراجات المتقاربين والسيارات القادمة من الخلف.
يُنتج جهاز AWR2188 أيضًا بيانات سحابية نقطية خام عالية الجودة، ويتمتع بنطاق كشف يتجاوز 350 مترًا، ويدعم كلاً من البنية الطرفية والبنية المدعومة بالأقمار الصناعية. تحافظ طريقة TI على دقة الإدراك، مما يمنح خوارزميات الذكاء الاصطناعي اللاحقة إمكانات أعلى بكثير من الرادارات السابقة التي كانت تضغط البيانات أو تُصفّيها بشكل كبير على الشريحة، مما يؤدي إلى فقدان المعلومات.
ونتيجة لذلك، تقترب كثافة سحابة النقاط الرادارية من كثافة سحابة النقاط في تقنية الليدار، كما أنها أكثر مقاومة في ظروف الإضاءة المنخفضة والمطر والضباب والثلج. ويُصبح رادار التصوير رباعي الأبعاد عنصرًا أساسيًا في أنظمة الرصد الجوي في جميع الأحوال الجوية، لا سيما في بعض السيناريوهات التي تتطلب سرعة منخفضة وتكلفة منخفضة.
تتطور أنظمة الإدراك من مجرد "الرؤية" إلى "الفهم"، وهو ما يُعد مؤشراً على تغيير أوسع نطاقاً في هذا القطاع. ويُصبح التعلم العميق وسحب النقاط الرادارية عالية الجودة حجر الزاوية في بنى الإدراك من المستوى الثاني وما بعده، حيث يُصبح دمج الرادار والرؤية معياراً أساسياً شائعاً.
2. النواة الحسابية: بنية مركزية جديدة لمعالج TDA5 SoC
تعمل سلسلة TDA5 من أنظمة SoC للسيارات بمثابة الدماغ المركزي للمركبات الذكية إذا اعتبرنا الرادار رباعي الأبعاد بمثابة أعضاء الاستشعار الخاصة بالمركبة.
بالمقارنة مع TDA4، فإن TDA5 لا تقدم مجرد تحسين في الأداء، بل هي منصة مصممة خصيصاً لمواكبة تحول الصناعة نحو الحوسبة المركزية للسيارات.
يُعدّ تعقيد النظام أحد أبرز التحديات التي تفرضها المركبات المُعرّفة برمجياً. وتؤدي وحدات التحكم الإلكترونية الموزعة التقليدية إلى زيادة مفرطة في الأسلاك وتشتت الموارد الحاسوبية. ويتمثل حل شركة TI في التكامل غير المتجانس، وهو عبارة عن شريحة واحدة تجمع بين وحدات تحكم دقيقة للسلامة متوافقة مع معيار ASIL-D، ومُسرّعات ذكاء اصطناعي متخصصة (وحدات معالجة عصبية)، ووحدات معالجة مركزية عالية الأداء، وخطوط معالجة مسبقة للرؤية.
بحلول نهاية عام 2026، من المتوقع أن يبدأ الجهاز الأول، TDA54-Q1، في أخذ العينات.
بفضل هذه البنية، يمكن معالجة البيانات من أكثر من عشر كاميرات، والعديد من أجهزة الرادار، وحتى بيانات LiDAR في وقت واحد. ومع أداء الذكاء الاصطناعي على الحافة الذي يصل إلى 1200 تيرابايت في الثانية (أكثر من 24 تيرابايت في الثانية لكل واط، بدون تبريد سائل)، تُتيح TDA5 ميزات متطورة مثل ركن السيارات الآلي وأنظمة التوجيه الآلي في المناطق الحضرية لمنصات المركبات متوسطة المدى.
تُعد قابلية توسع البرمجيات بنفس القدر من الأهمية. بالنسبة لمصنعي المعدات الأصلية وموردي المستوى الأول، فإن استخدام حزمة تطوير برمجيات موحدة يُقلل بشكل كبير من دورات التطوير من خلال تمكين الخوارزميات من الانتقال بسلاسة من النماذج الأساسية إلى النماذج المتميزة.
مع إطلاق معالج TDA5، دخلت الحوسبة المركزية مجال التصنيع واسع النطاق، ولم تعد مجرد مفهوم نظري. ونتيجة لذلك، يواصل مزودو منصات أنظمة على رقاقة (SoC) الذين يتمتعون بقدرات تكامل قوية على مستوى النظام اكتساب نفوذ متزايد في سلسلة قيمة صناعة السيارات.
3. الدور الاستراتيجي لتقنية 10BASE-T1S في تطور الاتصالات
غالباً ما يتم تجاهل الشبكات داخل السيارة في المنافسة على الإدراك وقوة الحوسبة، على الرغم من حقيقة أن الجهاز العصبي هو الذي يجعل كل شيء آخر ممكناً.
تعالج وحدة DP83TD555J-Q1 من شركة TI بشكل مباشر اختناقات الاتصال على حافة المركبة من خلال دعم إيثرنت السيارات 10BASE-T1S.
تُستخدم ناقلات CAN وLIN القديمة منذ زمن طويل في أنظمة الهيكل ونظام نقل الحركة، إلا أنها أصبحت محدودة بشكل متزايد بسبب قيود عرض النطاق الترددي وعدم مرونة بنيتها. يدعم معيار 10BASE-T1S بنية ناقل متعددة النقاط، ويوفر سرعة 10 ميجابت في الثانية عبر زوج واحد من الأسلاك المجدولة غير المحمية.
هذا يعني أنه بدلاً من الحاجة إلى توصيلات سلكية مباشرة، يمكن لعدة عقد رادار أو مستشعرات مشاركة ناقل بيانات واحد، وهو ما يُعدّ ميزةً لمصممي الأنظمة. ومن بين المزايا الفورية: انخفاض وزن الأسلاك، وهو أمرٌ ضروري لمدى المركبات الكهربائية، وتبسيط بنية الشبكة، وتوفير اتصال إيثرنت شامل من المستشعرات الطرفية إلى البوابات المركزية - دون الحاجة إلى ترجمة البروتوكولات.
بالإضافة إلى عرض النطاق الترددي، يعمل التوقيت الحتمي والأمان الأصلي لشبكة الإيثرنت على تحسين سلامة النظام وموثوقيته.
من الناحية الاستراتيجية، تعمل تقنية 10BASE-T1S على تعزيز التحول المعماري نحو الذكاء المركزي من خلال تسهيل نقل البيانات بسلاسة من أجهزة الاستشعار المنتشرة إلى منصات الحوسبة المركزية.
4. تحسين كامل للمكدس: الانتقال من الأجزاء المنفصلة إلى تكامل النظام
تركز خارطة طريق شركة TI للسيارات على التماسك على مستوى النظام بدلاً من مقاييس الأداء المنفصلة.
بالإضافة إلى الرادار وأنظمة SoC، تقوم شركة TI بتوسيع خط إنتاجها ليشمل دوائر إدارة الطاقة عالية الكفاءة (PMICs) وأنظمة إدارة البطاريات (BMS) والاستشعار داخل المقصورة (رادار 60 جيجاهرتز مثل AWRL6844)، وكلها جزء من استراتيجية السيارات المتكاملة.
فعلى سبيل المثال، أصبح رصد ركاب السيارة بدقة عالية وخصوصية تامة ممكناً بفضل رادار داخل المقصورة بتردد 60 جيجاهرتز. إذ يمكنه تحديد أنماط التنفس الدقيقة، ودعم التنبيهات في حال وجود أطفال أو إرهاق السائق، وهي وظائف تزداد أهميتها في ظل لوائح السلامة الدولية.
يمكن لأنظمة استشعار المقصورة وأنظمة مساعدة السائق المتقدمة (ADAS) مشاركة الموارد الحسابية عند دمجها بشكل وثيق مع منصة TDA5، مما يقلل التكلفة الإجمالية وتعقيد النظام.
يُعد تركيز شركة TI على توفير المنتجات على المدى الطويل (عادةً لأكثر من عشر سنوات) ودعم التوثيق الشامل، المدعوم ببنية تصنيعها المتكاملة رأسياً، أمراً بالغ الأهمية. ويُمثل هذا الاستقرار ميزةً رئيسيةً لمصنعي المعدات الأصلية وموردي المستوى الأول في عالم ما بعد الجائحة الذي يتسم بعدم استقرار سلاسل التوريد.
في النهاية، يخلق التآزر الكامل أساسًا مستدامًا للذكاء في مجال السيارات من خلال تحسين كفاءة الطاقة وتكلفة النظام والوقت اللازم لطرح المنتج في السوق.
5. الخلاصة: تفسير إشارات الصناعة
ثلاثة تطورات رئيسية في مجال أشباه الموصلات المستخدمة في السيارات تبرز في أحدث إعلانات شركة TI:
الفهم يحل محل الإدراك.
أصبح الإدراك القائم على التعلم العميق والمستند إلى سحب النقاط عالية الجودة أمراً أساسياً لأنظمة L2+، كما يتضح من تطوير رادار التصوير رباعي الأبعاد.يتسارع تحول الهندسة المعمارية
مع اكتساب منصات SoC على مستوى النظام هيمنة استراتيجية، يمثل TDA5 التحول السريع للحوسبة المركزية.العقلانية التنافسية في التكلفة والكفاءة
يتحول الابتكار من عقد المعالجة الخام إلى التحسين المعماري، بما في ذلك التصميم المشترك الأكثر إحكامًا بين الأجهزة والبرامج، والتكامل غير المتجانس لتحقيق كفاءة الطاقة، والأسلاك الأخف وزنًا عبر 10BASE-T1S.
الرسالة واضحة لمصنعي المعدات الأصلية وشركاء النظام البيئي: المنافسة في مجال المركبات الذكية باتت الآن على مستوى النظام. وسيُحدد المشهد ما بعد عام 2026 من قِبل أولئك الذين يستشرفون التغييرات الهيكلية ويحولونها إلى قيمة فعلية للمستخدم.
سنتابع ونقيّم التطورات في مجال أشباه الموصلات وتقنيات الاستشعار في قطاع السيارات في شركة لينبويف. انضموا إلى النقاش إذا كانت لديكم أي استفسارات حول خطة شركة تكساس إنسترومنتس أو التطبيقات ذات الصلة.