Toshiba ha sviluppato una tecnologia di simulazione model-based development (MBD) che riduce i tempi di verifica per i semiconduttori automobilistici di circa il 90%. La tecnologia consente agli sviluppatori di apparecchiature automobilistiche di valutare rapidamente i progetti utilizzando i semiconduttori automobilistici di Toshiba, riducendo drasticamente i tempi di sviluppo.
Con la sempre maggiore diffusione dei veicoli elettrici e con l’adozione di nuovi avanzati sistemi di assistenza alla guida, le attrezzature automobilistiche di test diventano sempre più complesse. Lo sviluppo basato su modelli, una metodologia che utilizza il software per simulare modelli e valutare le prestazioni in tempo reale, sta aiutando gli sviluppatori di prodotti a perfezionare processi di progettazione complessi. Nell’industria automobilistica, MBD contribuisce ai progressi di sviluppo sia nella fase di progettazione che nella verifica prima della realizzazione dei prototipi.
MBD separa le funzioni in blocchi e verifica il comportamento totale del veicolo collegando ciascun blocco. Sono necessari modelli di simulazione dettagliati che includano il comportamento dei semiconduttori nei singoli blocchi per verificare il calore prodotto e le emissioni elettromagnetiche (EMI) generate, parametri essenziali per valutare le prestazioni delle apparecchiature automobilistiche. Tuttavia, man mano che i modelli diventano più dettagliati e precisi, i tempi di verifica si allungano.
Toshiba ha esaminato a lungo e con attenzione la sua attuale tecnologia di valutazione e verifica per le apparecchiature automobilistiche. I sottosistemi come, ad esempio, il servosterzo elettrico, comprendono circuiti elettronici basati su semiconduttori che hanno un tempo di risposta di microsecondi, insieme a componenti meccanici, ingranaggi e alberi, che funzionano in millisecondi. L’attuale tecnologia di Toshiba simula contemporaneamente i circuiti elettronici e i componenti meccanici, su una base di microsecondi, determinando un gran numero di calcoli inutili e dispendiosi in termini di tempo per i componenti meccanici. La tecnologia è anche complicata perché adotta il modello SPICE – Simulation Program with Integrated Circuit Emphasis – che definisce oltre 100 parametri per la simulazione del comportamento dei semiconduttori.
La nuova tecnologia di modellazione di Toshiba, “Accu-ROM”, separa i calcoli relativi ai circuiti elettronici da quelli dei componenti meccanici. Prima verifica i componenti meccanici, poi semplifica il modello per i componenti meccanici e infine verifica l’intero sistema, compresi i circuiti elettrici. Questo approccio elimina i calcoli non necessari. Nella valutazione dei circuiti elettrici, il modello genera automaticamente un Very High speed integrated circuit Hardware Description Language-Analog Mixed Signal (VHDL-AMS) dal modello SPICE. Il modello VHDL-AMS consente di limitare l’intervallo di verifica a parametri essenziali, come il calore e il rumore EMI, riducendo i tempi di verifica. Ad esempio, la verifica di un sistema di servosterzo con l’attuale tecnologia Toshiba richiede 32 ore 51 minuti, che scende a 3 ore 27 minuti con la nuova tecnologia.
Toshiba utilizzerà questa nuova tecnologia per promuovere lo sviluppo di semiconduttori automobilistici ad alta dissipazione di calore e bassa rumorosità e per fornire ai propri clienti un ambiente di sviluppo che semplifichi l’utilizzo dei prodotti Toshiba. Oltre alle applicazioni automobilistiche, Toshiba utilizzerà la nuova tecnologia nei semiconduttori per altre applicazioni, come apparecchiature industriali ed elettrodomestici.
