¿La arquitectura informática centralizada de Tesla requiere menos chips?

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Tesla ha superado la escasez mundial de chips automotrices mejor que la mayoría. También fue pionera en el uso de una arquitectura informática unificada. ¿Cómo se relacionan esas cosas? ¿Cuáles son las lecciones más amplias aquí?

Publicado originalmente en EVANNEX.
Por Charles Morris

De todas las innovaciones que Tesla ha aportado a la industria automotriz, no es la menos significativa la arquitectura informática unificada que se utiliza en sus vehículos. Esto ha permitido muchas de las maravillosas características exclusivas de Tesla que entusiasman a los propietarios, y no es exagerado decir que ha sido una de las mayores ventajas competitivas de la compañía. Ahora los acontecimientos actuales destacan lo que podría ser otro beneficio importante.

Mientras investigaba mi libro, Tesla: cómo Elon Musk y la compañía hicieron que los autos eléctricos fueran geniales y rehicieron las industrias automotriz y energética, Tuve la suerte de poder entrevistar al cofundador de Tesla, Ian Wright, quien ofreció algunos conocimientos sobre el enfoque de sistemas de Tesla para su software, y esta resultó ser una de mis partes favoritas del libro. Me he referido a él en al menos una docena de artículos y, gracias a la actual escasez de semiconductores, parece que voy a sacarle más provecho.

El joven Tesla tenía sus raíces en la industria tecnológica de Silicon Valley y sus vehículos fueron diseñados con un solo sistema operativo de computadora desde el principio. Esto era lo opuesto a la forma en que los fabricantes de automóviles heredados estaban (y en su mayoría todavía lo hacen) haciendo las cosas. Un vehículo heredado típico tiene un mosaico de computadoras separadas que controlan diferentes sistemas en el vehículo. “Estoy mirando por la ventana mi Volkswagen Touareg 2008, y apuesto a que tiene sesenta o setenta cajas negras electrónicas, ciento cincuenta kilos de arnés de cableado y software de veinte compañías diferentes”, me dijo Ian Wright en 2014.

La consultora Roland Berger dijo recientemente Bloomberg que los fabricantes de automóviles necesitan rediseñar los automóviles para usar menos semiconductores. Los fabricantes de automóviles esperan que la odiada escasez de chips desaparezca pronto, pero Roland Berger predice que persistirán graves cuellos de botella hasta 2022.

“Los fabricantes de automóviles deben acelerar la transición a arquitecturas electrónicas centralizadas y, por lo tanto, pasar a nodos avanzados y de vanguardia”, dijeron los analistas en un informe reciente. Un cambio a un diseño central con una sola computadora a bordo podría reducir drásticamente la cantidad de chips necesarios en un vehículo. Roland Berger dice que el vehículo promedio contiene unos 1.400 chips separados.

Sí, lectores, mi entrevista con Ian Wright tuvo lugar hace siete años. Me dijo que los fabricantes de automóviles heredados estaban “luchando” con el diseño del software en sus vehículos, y que si continuaban haciendo las cosas de esa manera, “iban a tener un problema”. Bueno, ahora tienen grandes problemas. La consultora AlixPartners estimó que la crisis de chips le costó a la industria automotriz unos $ 210 mil millones en ventas perdidas en 2021.

Otro problema es que los fabricantes de automóviles heredados no tienden a utilizar los últimos y mejores chips. Parte de la razón de la escasez de suministro es que los fabricantes de chips no están interesados ​​en aumentar el suministro de los semiconductores de generación anterior que se utilizan en la mayoría de los automóviles. Si los fabricantes de automóviles actualizaran regularmente sus chips, como lo hacen los fabricantes de computadoras y productos electrónicos de consumo (y un cierto fabricante de automóviles de California), es posible que la capacidad de producción sea un problema menor.

Los vehículos eléctricos no necesariamente usan menos semiconductores que los vehículos ICE heredados; por el contrario, tienden a usar más. Los vehículos eléctricos necesitan convertir la energía de CA que proviene de la red en CC, que se almacena en baterías (los automóviles que usan motores de CA, como lo hacen algunos Teslas, deben volver a convertir). Este proceso está controlado por hardware convertidor, que requiere una gran cantidad de chips.

Como Transporte de buceo informes, un camión con motor diesel típico usa alrededor de 500 chips, pero uno eléctrico podría requerir hasta 5,000. La escasez de chips seguramente tiene algo que ver con el retraso en el lanzamiento del Tesla Semi. En octubre pasado, Elon Musk anunció otro retraso, diciendo que Tesla “debería superar nuestra grave escasez de la cadena de suministro” para 2023.

Tesla ha superado la crisis de suministro con más agilidad que otros fabricantes de automóviles, y sabemos que al menos parte de esto se debió a fue capaz de cambiar ágilmente a chips más nuevos y más disponibles. “En el primer trimestre, pudimos navegar a través de los problemas de escasez de suministro de chips a nivel mundial, en parte al cambiar extremadamente rápido a nuevos microcontroladores, mientras desarrollamos simultáneamente firmware para nuevos chips fabricados por nuevos proveedores”, escribió Tesla en su carta a los accionistas del primer trimestre de 2021.

No podemos saber exactamente qué ventaja está demostrando ser la arquitectura de computadora unificada de Tesla cuando se trata de lidiar con la escasez de chips, pero parafraseando a Herman Melville, no hay nada de malo en informar una suposición razonable si hay evidencia que la respalde. Una arquitectura unificada es claramente mejor. Tesla lo tiene. Otros fabricantes de automóviles no lo hacen.

El hardware y el software de las computadoras son fundamentales para la industria automotriz y, a medida que continúe la tetratendencia (electrificación, conectividad, autonomía, nuevos modelos de propiedad), serán cada vez más importantes. Para Tesla, la informática es una función central, y esta es otra área en la que los fabricantes de equipos originales heredados deben ponerse al día o, como predijo Wright con un eufemismo clásico, van a tener problemas.

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