車規(guī)級芯片的案例
車規(guī)級安全芯片與芯片安全測試技術
來源 | 國汽智聯(lián)
概述
隨著全球汽車行業(yè)智能化和車聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展，新時代的人們越來越多地享受到便利的出行和舒適的駕乘體驗。然而，聯(lián)網(wǎng)環(huán)境下所帶來的各種風險也悄然而至，無論是互聯(lián)網(wǎng)、緊急呼叫、導航系統(tǒng)、自動收費、按需供電，還是基于地點的服務廣告、維護更新和交通告警，都將成為黑客攻擊的潛在漏洞，汽車安全事件頻發(fā)，構建智能網(wǎng)聯(lián)汽車信息安全防護體系刻不容緩。在汽車信息安全防護體系中，汽車安全芯片是非常關鍵的一環(huán)，中央網(wǎng)關、域控制器、ECU等車載設備通過增加安全芯片，可以實現(xiàn)車內(nèi)通信加密、車內(nèi)設備的身份識別、以及OBD診斷的設備安全接入。
可有效阻止CAN以太網(wǎng)等總線攻擊，阻止非法OBD設備讀取和刷寫、識別惡意節(jié)點發(fā)送非法報文等，為車與車、以及車與物之間的通訊以及車輛系統(tǒng)的運行提供安全保障。
本文是以汽車安全芯片為主題，首先介紹了車規(guī)級安全芯片的相關標準，其次之后根據(jù)不同應用場景，列舉了汽車安全芯片的主要形態(tài)，以及在汽車電子電氣架構中的使用布局，通過調(diào)研和對比，國內(nèi)外主流汽車安全芯片方案來了解現(xiàn)狀和未來趨勢，最后介紹了芯片安全測試技術，作為汽車安全芯片發(fā)展的重要保障。
1. 汽車安全芯片相關標準
首先，汽車安全芯片屬于一種車規(guī)級芯片，對于車規(guī)級芯片，主要包括AEC和ISO 26262等標準。
AEC是汽車電子協(xié)會（Automotive Electronics Council），目的是建立共同的零部件資格和質(zhì)量體系標準。
展開 車規(guī)級安全芯片與芯片安全測試技術
BroadStar寶興達《安全芯片分類選型》http://www.broadstar.cn/pro_info.php?id=871
4. CASF2020王建偉《車載安全芯片現(xiàn)狀及應用》
5. CSDN賬號何以解憂唯有寫！《車規(guī)級芯片IC等級及其特點》
6. Synopsys新思《什么是ASIL？ASIL D 又是什么?》
7. 維基百科《Secure cryptoprocessor》
8. 維基百科《Evaluation Assurance Level》
9. GM/T0008-2012《安全芯片密碼檢測準則》
10. 電子工程師專輯《中國工程師最喜歡的10大車規(guī)級MCU芯片》
11. 頭豹LeadLeo《2020年 中國智能安全芯片行業(yè)概覽》
12. 億歐智庫數(shù)據(jù)：車聯(lián)網(wǎng)滲透率
展開 國內(nèi)首款車規(guī)級MCU面世意味著什么
近日，四維圖新旗下全資子公司杰發(fā)科技發(fā)布消息稱，國內(nèi)首款車規(guī)級MCU(車身控制芯片)在客戶端達成量產(chǎn)并獲得首批訂單。據(jù)悉，此次量產(chǎn)的這款MCU芯片是國內(nèi)通過AEC-Q100 Grade 1, 工作溫度-40℃~125℃的車規(guī)級MCU，除汽車電子領域之外，也能應用在工業(yè)控制、物聯(lián)網(wǎng)以及智能家居等領域。
此前，國內(nèi)的MCU芯片以消費級應用領域為主，還做不到車規(guī)級，車規(guī)級MCU芯片領域一直被國外大廠所壟斷。杰發(fā)科技車規(guī)級MCU芯片量產(chǎn)是國內(nèi)自主研發(fā)芯片打破國外壟斷的一次重大突破。
據(jù)了解，這款車規(guī)級MCU芯片的誕生經(jīng)歷了三年時間才完成設計、研發(fā)與測試等階段。四維圖新副總裁、AutoChips杰發(fā)科技副總經(jīng)理萬鐵軍指出，“車規(guī)級MCU芯片因研發(fā)周期長、設計門檻高、資金投入大，使得國內(nèi)廠商對車規(guī)級芯片產(chǎn)品望而卻步。”但該款MCU芯片的面世也令車規(guī)級MCU芯片市場出現(xiàn)國內(nèi)產(chǎn)品的身影。四維圖新 在互動平臺上透露，其MCU芯片研發(fā)進度正常，目前已進入產(chǎn)品化設計階段，預計2018年年底左右進入量產(chǎn)階段。
據(jù)介紹，在我國，基于體量龐大的汽車市場規(guī)模，我國汽車芯片市場發(fā)展空間巨大，但是由于我國芯片、傳感器、操作系統(tǒng)等核心基礎能力薄弱，高端芯片產(chǎn)品研發(fā)及創(chuàng)新能力與發(fā)達國家差距較大，車載芯片市場一直被國際巨頭企業(yè)壟斷。以傳感器為例，我國中高端傳感器進口比例為80%，傳感芯片進口比例為90%，胎壓傳感器芯片進口比例為100%。
四維圖新于2017年完成收購杰發(fā)科技。杰發(fā)科技專注于汽車電子等領域芯片的研發(fā)與設計，其IVI芯片產(chǎn)品在國內(nèi)后裝市場市占率接近70%。這家公司給四維圖像的貢獻也日漸突出。
展開 汽車芯片產(chǎn)業(yè)鏈全景圖（車規(guī)級芯片）
中國各大汽車制造商的產(chǎn)能規(guī)劃接近6000萬輛，占全球汽車總產(chǎn)量的比重超過60%，而以納米計算的芯片正決定著一切。
我國每年進口汽車芯片的金額超過千億元，如果芯片緊缺，甚至完全斷供，市場現(xiàn)存的芯片價格自然要大幅度上漲。舉個例子，如果芯片價格每提升10%，我國每年進口汽車芯片的金額就要多出約100億元。
半導體總成的前十大供應商：恩智浦、瑞薩電子、英飛凌、意法半導體、博世、德州儀器、安森美、羅姆半導體、東芝、亞德諾，掌控了全球車載半導體市場的80%以上的市場份額。全球TOP40的半導體生產(chǎn)商，掌控了車載半導體95%以上的市場份額。汽車芯片供應商英飛凌、恩智浦、德州儀器、瑞薩電子等廠商則表示，汽車行業(yè)恢復的速度快于預期，廠商集中訂購芯片，給供應鏈帶來巨大壓力。
從長遠趨勢來看，未來汽車電子零部件市場有著巨大的發(fā)展?jié)摿Α?下面一起看看汽車芯片產(chǎn)業(yè)鏈全景圖：
最后圖解什么是車規(guī)級芯片：
以下圖片來源：:IO醬
來源：行業(yè)報告研究院
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經(jīng)緯恒潤AUTOSAR成功適配智芯科技國產(chǎn)車規(guī)級芯片
▎關于智芯半導體
智芯半導體科技有限公司創(chuàng)立于2019年，是一家高科技半導體公司，聚焦于高安全、高可靠車規(guī)級芯片電子芯片解決方案。公司全流程嚴格按照車規(guī)質(zhì)量標準管理，貫穿了產(chǎn)品部、研發(fā)部、軟件開發(fā)、生產(chǎn)運營部、銷售和客戶服務等?？偛课挥谔旖颍壳霸谏虾！⑻K州和合肥已設立分支機構。智芯半導體提供全系列的汽車處理器產(chǎn)品和豐富的先進數(shù)?；旌掀嚹M芯片產(chǎn)品，致力于成為提供高可靠和高安全的汽車芯片解決方案的領導者，滿足ISO26262功能安全ASIL-B/ASIL-D產(chǎn)品應用，廣泛應用于汽車各種應用場景。
展開 富瀚微發(fā)布首款車規(guī)級ISP芯片，走上汽車電子的新賽道！
昨日，國內(nèi)知名芯片設計企業(yè)上海富瀚微電子股份有限公司（以下簡稱富瀚微）舉辦了一場媒體會，正式對外發(fā)布了其首款車規(guī)級前裝ISP芯片FH8310。會上，他們還聯(lián)合比亞迪共同宣布，F(xiàn)H8310已經(jīng)在其唐二代新能源汽車中實現(xiàn)量產(chǎn)。
成立于2004年的富瀚微在過去幾年一直以本土視頻監(jiān)控攝像頭芯片領導者著稱，這款產(chǎn)品的推出，是他們在汽車電子領域跨出的重要一步。也標志著富瀚微電子打破了歐美日韓廠商在汽車前裝攝像頭市場的技術壁壘，在國內(nèi)本土半導體設計公司中率先進入車輛前裝市場。
本土首款百萬像素以上的車規(guī)級ISP芯片
富瀚微產(chǎn)品規(guī)劃部總監(jiān)馮曉光告訴記者，F(xiàn)H8310是富瀚微推出的首款車規(guī)級前裝芯片，這也是國內(nèi)本土半導體公司首款百萬像素以上的車規(guī)級圖像處理ISP芯片。且這款產(chǎn)品在某些方面擁有其他對手所不具備的優(yōu)勢。
據(jù)了解，這顆芯片為7.0*7.0*0.8mm的封裝，最大支持200萬像素的Bayer型或RGB-IR型的CMOS圖像傳感器；在輸入方面支持10bit帶寬的并行接口，輸出方面支持CVBS、BT656和BT656 like接口；功能方面也支持3DNR、AE、AWB、LSC和STE。依賴于這顆高性能芯片，未來，富瀚微將能夠為汽車多方面應用賦能。
對于一款車載攝像頭來說，低光照下的圖像效果非常重要，尤其是夜晚的時候，如何更好地顯示，是所有開發(fā)者需要重點考慮的問題。FH8310獨有的支持時域+空域降噪3DNR功能則可以完美的解決這個問題。所謂3DNR，即三維數(shù)字降噪技術，用于降低弱信號圖像的噪波干擾，并通過對比相鄰的幾幀圖像，將不重疊的信息（即噪波）自動濾出，從而顯示出比較純凈細膩的畫面。
展開 詞義解析：人人都在說的車規(guī)級究竟有什么奇特之處
凡與車相關，必有車規(guī)級。
如今汽車電子產(chǎn)品價格飛漲，其原因不外乎“車規(guī)級”，但人人都在說的車規(guī)級究竟是什么？
車規(guī)級，顧名思義就是使用滿足汽車等級的元器件，車規(guī)級的標準是AEC-Q系列標準。
AEC-Q100適用于芯片，AEC-Q101適用于分立半導體器件，AEC-Q102適用于分立光電子器件，AEC-Q103適用于MEMS器件，AEC-Q104適用于多芯片模組，AEC-Q200適用于無源元件。
通俗來講，車規(guī)級電子元件按照應用場景，通?？梢苑譃橄M級、工業(yè)級、車規(guī)級和軍工級四個等級，其要求依次為軍工>車規(guī)>工業(yè)>消費。
汽車電子元件對外部工作環(huán)境，如溫度、濕度、發(fā)霉、粉塵、水及有害氣體侵蝕等的要求，根據(jù)不同安裝位置等有不同需求，但一般都大于消費級。
以瑞薩車規(guī)級芯片的要求為例：要求芯片能夠在環(huán)境溫度-40℃~75℃，濕度95%，15~25KV的靜電環(huán)境下能夠正常工作，并且還要要求有20年的保質(zhì)期，保質(zhì)期內(nèi)不許壞，產(chǎn)品不良率在100萬分之一以下，幾乎為0。
除環(huán)境外，汽車電子在可靠性和一致性上的要求一般也大于工業(yè)級。
展開 昂瑞微OM6651A：國產(chǎn)車規(guī)級藍牙芯片的破局者
昂瑞微電子旗下OM6651A——第二顆車規(guī)級低功耗藍牙芯片，成功通過涵蓋機械應力、溫濕度循環(huán)等7大類共41項極限測試，斬獲賽寶實驗室頒發(fā)的AEC Q-100 Grade1認證（-40~125℃）。這顆采用3x2.7x0.5mm極薄LGA封裝的芯片，以超低功耗與越級穩(wěn)定性突破國產(chǎn)車規(guī)級芯片性能邊界，確保在極寒、高溫等極端工況下依然穩(wěn)定運行，重新定義車載無線連接的技術標桿。
OM6651A 是一款功率優(yōu)化的片上系統(tǒng)（SOC）解決方案，適用于藍牙低功耗（Bluetooth Low Energy）和專有 2.4GHz 頻段應用場景。其核心集成特性如下：
集成高性能、低功耗的射頻（RF）收發(fā)器，同時包含藍牙基帶與豐富的外設 IO 擴展接口。
內(nèi)置電源管理單元（PMU），可實現(xiàn)高效的電源管理，降低整體功耗。
性能標桿：搭載ARM Cortex M4內(nèi)核（64MHz主頻），配備80KB SRAM+1MB Flash，其高性能射頻收發(fā)機可支持無線BMS大規(guī)模組網(wǎng)應用場景的超低延遲數(shù)據(jù)處理。
能效革命：峰值功耗僅4.2mA@0dBm（發(fā)射）/3.4mA@1Mbps（接收），在胎壓監(jiān)測應用中可匹配輪胎全生命周期使用需求。-98dBm超高靈敏接收與8dBm強發(fā)射功率，確保復雜車載環(huán)境下的信號穿透力。
空間魔術：較傳統(tǒng)方案減薄約41.18%，以0.5mm超薄封裝通過嚴苛的AEC Q-100 Grade1認證測試，彰顯芯片可靠性設計的嚴謹性。
展開 車用芯片為什么那么缺？車規(guī)：我太難了
在非傳統(tǒng)車企中，華為是布局汽車領域比較早的，其主要通過自研和外部投資兩條腿走路。自研最早可以追溯到2009年對車載模塊的開發(fā)，而華為投資的企業(yè)山東天岳、深思考、鯤游光電、好達電子以及裕太車通等企業(yè)，也大多與汽車行業(yè)的芯片和材料有關。
此外，安世半導體的汽車功率器件，兆易創(chuàng)新的車規(guī)級閃存，斯達半導體的車規(guī)級IGBT，全志科技的車規(guī)級前裝SoC，杰發(fā)和芯旺微的車規(guī)級MCU，加特蘭微電子的CMOS工藝毫米波雷達芯片，韋爾股份的CMOS圖像傳感器，DJI大疆子公司覽沃科技的激光雷達傳感器，地平線的智能駕駛處理器等，也都是國產(chǎn)車規(guī)級半導體的代表作品。
作者：劉于葦 來源：國際電子商情
展開 車規(guī)級電子元器件AEC-Q認證測試——華碧實驗室
汽車新“四化”對車規(guī)級電子元器件產(chǎn)生了爆發(fā)式的需求，同時對其質(zhì)量和可靠性也有更高的要求；但是由于市場上國產(chǎn)器件沒有足夠的驗證數(shù)據(jù)，難以確認其可靠性，導致國產(chǎn)器件的采用仍然相對保守。
AEC-Q作為國際通用的車規(guī)級電子元器件測試規(guī)范，成為車用元器件質(zhì)量與可靠性的標志，電子元器件AEC-Q認證測試，對提升產(chǎn)品競爭力，并快速進入供應鏈具有重要作用。
華碧實驗室是國內(nèi)領先的集檢測、鑒定、認證和研發(fā)為一體的第三方檢測與分析的新型綜合實驗室，擁有豐富的車規(guī)級電子認證經(jīng)驗，已成功幫助300多家企業(yè)順利通過AEC-Q系列認證。
華碧實驗室以車企車規(guī)芯片國產(chǎn)化需求為牽引，依托國產(chǎn)半導體產(chǎn)業(yè)基礎，提供完善的檢測認證服務，通過AEC-Q100車用標準嚴格把控汽車芯片安全質(zhì)量，助力國產(chǎn)車規(guī)級芯片大力發(fā)展，為打造智能汽車安全體系再添新動力。
服務范圍：
集成電路、半導體分立器件、光器件、MEMS器件、MCM模組、阻容感晶振等無源電子元件。
檢測標準：
l AEC-Q100：適用于各類集成電路芯片；
l AEC-Q101：適用于BJT、MOSFET、IGBT、Diodes、Rectifier、Zeners、PIN、Varactors等分立器件；
l AEC-Q102：適用于LEDs、Optocoupler、Photodiodes、Phototransistors等光器件；
l AEC-Q103:適用于壓力傳感器、麥克風等MEMS器件；
l AEC-Q104：適用于各類多芯片組件MCM；
l AEC-Q200：適用于各類電容器、電阻器、電感器、變壓器、阻容網(wǎng)絡、保險絲等元件；
展開 車規(guī)芯片與消費電子芯片有何不同？
隨著汽車的電子化、智能化的發(fā)展，汽車電子系統(tǒng)市場規(guī)模逐年擴大，三星、英特爾、高通、英偉達、賽靈思等頂級芯片企業(yè)也紛紛涉足汽車芯片，同樣也為我國企業(yè)創(chuàng)造了‘變中求機’的發(fā)展態(tài)勢。
在功能芯片領域，上市公司中穎電子、兆易創(chuàng)新、東軟載波都涉及汽車電子領域，但市占率極少。杰發(fā)科技于2018年收獲車規(guī)級MCU芯片訂單，標志國內(nèi)首款通過AEC-100 Grade1的車規(guī)級MCU正式量產(chǎn)上市，打破國外技術壟斷。
在主控芯片領域，華為基于昇騰、昇騰、麒麟系列芯片實現(xiàn)了汽車智能計算平臺的完整布局，地平線率先將AI芯片實現(xiàn)量產(chǎn)上車。
在車載存儲芯片領域，兆易創(chuàng)新與合肥長鑫密切合作，2019年推出GD25全系列SPI NOR FLASH，滿足AEC-Q100標準,是目前唯一全國產(chǎn)化車規(guī)存儲器解決方案；宏旺半導體推出eMMC/DDR/LPDDR/SSD/DIMM等嵌入式存儲、移動存儲，拓展汽車電子應用領域。
在車載通信芯片領域，華為已累計為全球數(shù)百萬輛汽車提供4G通信模組，5G模組也已實現(xiàn)量產(chǎn)上車；C-V2X領域，國內(nèi)涌現(xiàn)出華為、大唐、高新興、移遠通信等為代表的一大批C-V2X芯片\模組企業(yè)，華為基帶芯片Balong 765 、Balong 5000相繼應用于車載單元和路邊單元，大唐高鴻順利實現(xiàn)C-V2X車規(guī)級模組DMD3A量產(chǎn)。國外企業(yè)高通與高新興、移遠通信等國內(nèi)模組廠商廣泛合作，推動C-V2X芯片組在中國的推廣應用，Autotalks積極與大唐等中國廠商進行C-V2X芯片組級互操作測試。
在功率芯片領域，MOSFET方面，聞泰科技占據(jù)全球4%的市場份額，華潤微電子在國內(nèi)MOSFET市場占比8.7%；IGBT方面，中國企業(yè)主要有株洲中車時代電氣、比亞迪、斯達股份、上海先進等。
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車規(guī)芯片與消費電子芯片有何不同？
在車載存儲芯片領域，兆易創(chuàng)新與合肥長鑫密切合作，2019年推出GD25全系列SPI NOR FLASH，滿足AEC-Q100標準,是目前唯一全國產(chǎn)化車規(guī)存儲器解決方案；宏旺半導體推出eMMC/DDR/LPDDR/SSD/DIMM等嵌入式存儲、移動存儲，拓展汽車電子應用領域。
在車載通信芯片領域，華為已累計為全球數(shù)百萬輛汽車提供4G通信模組，5G模組也已實現(xiàn)量產(chǎn)上車；C-V2X領域，國內(nèi)涌現(xiàn)出華為、大唐、高新興、移遠通信等為代表的一大批C-V2X芯片\模組企業(yè)，華為基帶芯片Balong 765 、Balong 5000相繼應用于車載單元和路邊單元，大唐高鴻順利實現(xiàn)C-V2X車規(guī)級模組DMD3A量產(chǎn)。國外企業(yè)高通與高新興、移遠通信等國內(nèi)模組廠商廣泛合作，推動C-V2X芯片組在中國的推廣應用，Autotalks積極與大唐等中國廠商進行C-V2X芯片組級互操作測試。
在功率芯片領域，MOSFET方面，聞泰科技占據(jù)全球4%的市場份額，華潤微電子在國內(nèi)MOSFET市場占比8.7%；IGBT方面，中國企業(yè)主要有株洲中車時代電氣、比亞迪、斯達股份、上海先進等。
總體而言，我國芯片產(chǎn)業(yè)起步較晚，基礎薄弱，同時車規(guī)級的開發(fā)和量產(chǎn)應用面臨諸多制約因素。在國外的芯片巨頭仍占據(jù)著中國國內(nèi)的車用半導體芯片市場，國內(nèi)企業(yè)在技術積累、資金、人才等方面無法與國際巨頭抗衡的背景下，中國汽車芯片產(chǎn)業(yè)的突破和強大并非一朝一夕之功，需要立足當下，遵循產(chǎn)業(yè)發(fā)展的客觀規(guī)律，警惕畢其功于一役的投機思維，防止出現(xiàn)投資過熱和盲目低水平重復建設，緊抓智能網(wǎng)聯(lián)和新能源發(fā)展機遇，才能實現(xiàn)從單點突破到生態(tài)突圍。
展開 車規(guī)芯片與消費電子芯片有何不同？
隨著汽車的電子化、智能化的發(fā)展，汽車電子系統(tǒng)市場規(guī)模逐年擴大，三星、英特爾、高通、英偉達、賽靈思等頂級芯片企業(yè)也紛紛涉足汽車芯片，同樣也為我國企業(yè)創(chuàng)造了‘變中求機’的發(fā)展態(tài)勢。
在功能芯片領域，上市公司中穎電子、兆易創(chuàng)新、東軟載波都涉及汽車電子領域，但市占率極少。杰發(fā)科技于2018年收獲車規(guī)級MCU芯片訂單，標志國內(nèi)首款通過AEC-100 Grade1的車規(guī)級MCU正式量產(chǎn)上市，打破國外技術壟斷。
在主控芯片領域，華為基于昇騰、昇騰、麒麟系列芯片實現(xiàn)了汽車智能計算平臺的完整布局，地平線率先將AI芯片實現(xiàn)量產(chǎn)上車。
在車載存儲芯片領域，兆易創(chuàng)新與合肥長鑫密切合作，2019年推出GD25全系列SPI NOR FLASH，滿足AEC-Q100標準,是目前唯一全國產(chǎn)化車規(guī)存儲器解決方案；宏旺半導體推出eMMC/DDR/LPDDR/SSD/DIMM等嵌入式存儲、移動存儲，拓展汽車電子應用領域。
在車載通信芯片領域，華為已累計為全球數(shù)百萬輛汽車提供4G通信模組，5G模組也已實現(xiàn)量產(chǎn)上車；C-V2X領域，國內(nèi)涌現(xiàn)出華為、大唐、高新興、移遠通信等為代表的一大批C-V2X芯片\模組企業(yè)，華為基帶芯片Balong 765 、Balong 5000相繼應用于車載單元和路邊單元，大唐高鴻順利實現(xiàn)C-V2X車規(guī)級模組DMD3A量產(chǎn)。國外企業(yè)高通與高新興、移遠通信等國內(nèi)模組廠商廣泛合作，推動C-V2X芯片組在中國的推廣應用，Autotalks積極與大唐等中國廠商進行C-V2X芯片組級互操作測試。
在功率芯片領域，MOSFET方面，聞泰科技占據(jù)全球4%的市場份額，華潤微電子在國內(nèi)MOSFET市場占比8.7%；IGBT方面，中國企業(yè)主要有株洲中車時代電氣、比亞迪、斯達股份、上海先進等。
展開 車規(guī)級MCU芯片介紹
圖4 新能源汽車整車控制器示意圖
第二部分：相關政策利好集成電路和車規(guī)級MCU行業(yè)
2020年10月，國務院常務會議通過的《新能源汽車產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)劃（2020-2035）》提到，以市場主導、創(chuàng)新驅(qū)動、協(xié)調(diào)推進、開放發(fā)展為基本原則，力爭經(jīng)過15年持續(xù)努力，使我國新能源汽車核心技術達到國際領先水平，我國進入世界汽車強國行列。汽車電子作為新能源汽車的核心零部件，將成為半導體行業(yè)中極具發(fā)展活力與潛力的市場方向，強大的政策支持和產(chǎn)業(yè)的打通融合將推動車規(guī)級MCU的成長、發(fā)展和廣泛應用。
表1 相關政策大力支持MCU、智能汽車 、新能源汽車及集成電路產(chǎn)業(yè)發(fā)展
國產(chǎn)替代需求推動突破車規(guī)級MCU瓶頸
從目前國內(nèi)汽車的保有量來看，車規(guī)級MCU的需求將提升。同時，隨著汽車智能化程度的提高，車規(guī)級MCU的需求也將進一步擴大，車規(guī)級MCU的數(shù)量和價值有望得到大幅提升，其中32位MCU用量的提升速度將會更快。但是，國內(nèi)MCU廠商在車規(guī)級MCU領域所占據(jù)的市場份額仍較小，考慮到中國半導體進口受限的現(xiàn)狀，國產(chǎn)替代的需求日益增加。
表2 車規(guī)級MCU的技術標準遠高于消費電子類芯片
目前，車規(guī)級MCU的瓶頸較為明顯。一般而言，汽車電子產(chǎn)品的技術標準比商業(yè)級和工業(yè)級更加苛刻，對工作溫度、交付良率、工作壽命等方面的要求僅次于軍工級。例如，車規(guī)級MCU需要符合零失效的ISO-16949質(zhì)量標準、AEC-Q100可靠性標準、ISO26262功能安全保證級別標準等，使用周期15到20年，技術難度遠遠大于消費電子類芯片。
另外，生態(tài)系統(tǒng)建設較為復雜，車規(guī)級標準包含了從芯片設計、流片工藝、封裝測試到產(chǎn)品測試全產(chǎn)業(yè)鏈的要求，只有具備豐富芯片設計經(jīng)驗、全面產(chǎn)品質(zhì)量管控、充足人力物力的公司，才有可能研發(fā)出滿足汽車正常運行需求的MCU芯片。
展開 車系統(tǒng)級芯片SoC：汽車系統(tǒng)級芯片概覽及AEC-Q100車規(guī)
芯片設計送晶圓廠流片生產(chǎn)前，設計者要用不同的方法驗證芯片的邏輯功能。仿真與驗證是SoC設計流程中最復雜、最耗時的環(huán)節(jié)，約占整個芯片開發(fā)周期的50%~80%，采用先進的設計與仿真驗證方法已成為SoC設計成功的關鍵。
車規(guī)認證之AEC-Q100
汽車電子委員會(AEC- Automotive Electronics Council)由克萊斯勒(Chrysler) 、福特(Ford) 和通用汽車公司(General Motors)成立，旨在制定電氣元件的通用質(zhì)量標準。第一版AEC標準是1994年推出的，100針對集成電路，101針對分離元件，102針對光電元件，104針對MCM模塊，200針對被動元件。
AEC-Q100 關鍵測試類別包括：
1） AcceleratedEnvironment Stress （加速環(huán)境壓力）
2） Accelerate LifetimeSimulation （加速壽命仿真）
3） Packaging/Assembly （封裝/組裝）
4） Die Fabrication （芯片制程）
5） ElectricalVerification （電氣驗證）
6） Defect Screening （不良品篩選）
7） Cavity PackageIntegrity （腔體封裝完整性）
華碧實驗室是國內(nèi)領先的集檢測、鑒定、認證和研發(fā)為一體的第三方檢測與分析的新型綜合實驗室，擁有豐富的車規(guī)級電子認證經(jīng)驗，已成功幫助300多家企業(yè)順利通過AEC-Q系列認證，通過AEC-Q100對每一個芯片個案進行嚴格的質(zhì)量與可靠度確認。
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