Tesla y los microcontroladores que están marcando tendencia

Los microcontroladores (también conocidos como controladores, MCU y otras variaciones de nombres) son la columna vertebral sobre la que se construyen los vehículos modernos.

Independientemente de si un automóvil funciona con gasolina, diésel, electricidad, hidrógeno, PDG o cualquier otra cosa, sus funcionalidades dependerán en gran medida de los controladores.

El informe de IDTechEx Semiconductores para vehículos autónomos y eléctricos 2023-2033 encontró que actualmente hay mucho movimiento dentro de los controladores automotrices, que ofrece más potencia computacional y nuevas opciones de arquitectura de vehículos.

Una empresa que se ha opuesto a la tendencia con los controladores es Tesla, y así es como se hace, según el informe de la firma que realiza un seguimiento de la adopción de la autonomía en los vehículos eléctricos.

Controladores de Tesla

Tesla comenzó a diseñar controladores desde el Model S, pero solo el 20% de los controladores del Model S fueron diseñados internamente.

Esto ha aumentado a lo largo de los años, siendo el Model Y un 61% de controladores diseñados internamente y el Cybertruck un 85%.

Durante la presentación del Día del inversor 2023 de Tesla se indicó que el vehículo de próxima generación tendrá controladores 100% diseñados internamente.

Uno de los beneficios del controlador completamente interno es que le da a Tesla autonomía total sobre el diseño de su arnés de cableado.

Tesla lidera la industria en ese diseño en específico. Con la cantidad de componentes electrónicos en los automóviles modernos, no sorprende que contengan un laberinto de cableado casi infinito para que cada componente pueda comunicarse entre sí.

Sin embargo, los arneses de cableado grandes causan una serie de problemas, en primer lugar, el peso.

Pros y contra de los controladores de Tesla

A pesar de que los automóviles tienen solo unos pocos metros de largo, cuando se tiene que hacer ese recorrido unos cientos de veces para diferentes cables, pronto se suma, y los vehículos modernos pueden tener arneses con literalmente millas de longitud total.

La investigación encontró que un arnés de cableado puede pesar más de 60 kg, lo que hace que el ahorro de peso de 17 kg de Tesla sea impresionante.

Otra razón por la que un mazo de cables grande no es deseable es el costo de mano de obra que se necesita para construir uno.

Un solo arnés de cableado tiene cientos, a veces miles, de terminaciones. En cada uno, el cable se debe cortar, pelar, engarzar y colocar en el pin correcto del conector.

Y es una labor que se hace a mano.

Son tareas complicadas que requieren altos niveles de destreza, atención al detalle, experiencia y habilidad, por lo que no es algo que las máquinas puedan replicar en el corto plazo.

Tipos de arquitectura de control

Llevar el diseño del controlador internamente le permite a Tesla pasar de una arquitectura de control centralizada a una localizada.

En una arquitectura centralizada, uno o un pequeño grupo de controladores necesita comunicarse con dispositivos en todo el vehículo.

Por su parte, una arquitectura localizada significa que un controlador más pequeño actúa como un concentrador en medio de estos dispositivos.

Tiene una conexión ethernet a los controladores centrales del vehículo y solo muy pequeñas conexiones a los dispositivos individuales.

Beneficios para dispositivos de bajo voltaje

Además de cambiar la arquitectura del controlador, Tesla está haciendo la transición a una arquitectura de 48 V para los dispositivos de bajo voltaje, lo que brinda más beneficios.

El sistema de 48 V o sistema de bajo voltaje se utiliza para alimentar componentes como sensores, luces, información y entretenimiento, casi todo lo electrónico, excepto el tren motriz.

El control completo de los controladores en todo el vehículo no solo le da a Tesla más libertad para refinar su arquitectura, sino que también les da más poder de negociación sobre la cadena de suministro.

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Rediseño rápido de microprocesadores

La industria automotriz tuvo un duro despertar a su sensibilidad al suministro de semiconductores durante la pandemia de covid-19.

Muchas líneas de producción se detuvieron por completo cuando los controladores de los vehículos no aparecieron.

Al llevar el diseño del controlador internamente, Tesla es menos susceptible a estas perturbaciones.

Puede rediseñar chips rápidamente para mejorar el suministro o buscar capacidad con otras fundiciones de semiconductores para mantener el flujo.

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