車規芯片
關注創建者：匿名 創建時間：2021-12-07
車規芯片的實例教程
摘要：
分析結果表明：新能源和無人駕駛汽車快速發展使得車規芯片發揮著越來越重要的作用，也是車規芯片產業應用中的一個重要方向。對集成電路設計公司入駐車規芯片相關驗證流程和規范標準、車規芯片相關可靠性驗證、失效分析等方面進行了說明，并對車規芯片量產化過程中實現零缺陷這一目標進行了討論，分析了國產車規芯片在研制過程中所面臨的問題及其局限性，并對其研制方向進行了預測。
引言
隨著汽車電子的深入發展，以及汽車行業確立的新四化（電動化、網聯化、智能化、共享化）發展方向，這給半導體芯片在汽車領域的應用帶來新的機遇。近年來需求更有快速發展，為汽車市場帶來了新一輪產業變革。使車規芯片無論在電源控制，底盤控制，還是信息娛樂應用領域都發揮著越來越大的作用。在過去5年中，全球汽車半導體市場復合增長率每年在4.8%左右，中國汽車半導體市場復合增長率更高達11.6%。其主要原因是新能源汽車電子化程度的不斷提高導致了對各種汽車半導體的需求量急劇增加。據德勤預測，汽車半導體收入將在2022年突破600億美元，勢必會吸引更多芯片廠商參與其中。
相比消費類電子芯片，車規芯片要求更加苛刻，
（1）車規芯片是高于消費類以及工業芯片標準；
（2）車規芯片對于工作環境有著更為苛刻的要求，比如，溫度、濕度、EMC、有害氣體侵蝕等等，針對它們的不同用途有著不同的要求；
（3）車規芯片開發驗證花費多，門檻高，周期長；
（4）需要通過相應的審核標準。
車規芯片有兩個條件，
（1）符合零失效的供應鏈質量管理標準IATF 16949規范；
（2）滿足由北美汽車產業所推的AEC可靠性標準。
受車規芯片設計周期長、技術壁壘高等因素影響，汽車芯片行業整體表現為國外巨頭獨占鰲頭，比如以高端車規芯片為核心細分市場的英飛凌、瑞薩。
展開 所以，汽車芯片在設計的時候，從架構設計開始就要把功能安全作為車規芯片非常重要的一部分，采用獨立的安全島的設計，在關鍵模塊、計算模塊、總線、內存等等都有ECC、CRC的數據校驗，包括整個生產過程都采用車規芯片的工藝，以確保車規芯片的功能安全。
隨著車聯網的普及，信息安全的重要性越來越凸顯出來，汽車作為一個實時在線的設備，它跟網絡之間的通信，包括跟車內車載網絡的通信，都需要進行數據的加密，否則可能會黑客的攻擊。所以，需要事先在芯片中內置高性能的加密校驗模塊。
針對功能安全，國際組織IEC發布了IEC 61508標準，并衍生出了一系列適用不同行業的功能安全標準，如下圖：
最后，汽車芯片設計還要考慮長效性
手機芯片的發展基本遵循摩爾定律，每年都會發布新一代芯片，每年都有新旗艦機的上市，基本上一款芯片能滿足兩三年內的軟件系統性能需求即可。但是汽車的開發周期比較長，一款新車型從開發到上市驗證至少要經過兩年以上的時間，這就意味著汽車芯片設計要有前瞻性，要能滿足客戶在未來3到5年的一個前瞻性需求。另外，由于現在汽車上的軟件越來越多，從芯片開發的角度來說，不僅僅要支持多操作系統，同時還要支持在軟件上持續迭代的需求。
因此車規級芯片呈現產業化周期漫長，供應體系門檻高的特點。進入汽車電子主流供應鏈體系需滿足多項基本要求：滿足北美汽車產業所推出的AEC-Q100(IC)、101(離散元件)、200 (被動零件)可靠度標準；遵從汽車電子、軟件功能安全國際標準ISO 26262；符合ISO 21448預期功能安全，覆蓋基于非系統失效導致的安全隱患；滿足ISO21434網絡安全，合理保障車輛和系統的網絡安全；符合零失效的供應鏈品質管理標準IATF 16949規范。
展開 在這樣的情況下，如何保持芯片的一致性、可靠性，是車規芯片首先要考慮的問題。
而且，汽車芯片的安全性也尤為重要
汽車芯片安全性包括功能安全和信息安全兩部分。
手機芯片死機了可以關機重啟，但是汽車芯片如果宕機了可能會造成嚴重的安全事故，對消費者來講是完全沒有辦法接受的。所以，汽車芯片在設計的時候，從架構設計開始就要把功能安全作為車規芯片非常重要的一部分，采用獨立的安全島的設計，在關鍵模塊、計算模塊、總線、內存等等都有ECC、CRC的數據校驗，包括整個生產過程都采用車規芯片的工藝，以確保車規芯片的功能安全。
隨著車聯網的普及，信息安全的重要性越來越凸顯出來，汽車作為一個實時在線的設備，它跟網絡之間的通信，包括跟車內車載網絡的通信，都需要進行數據的加密，否則可能會黑客的攻擊。所以，需要事先在芯片中內置高性能的加密校驗模塊。
針對功能安全，國際組織IEC發布了IEC 61508標準，并衍生出了一系列適用不同行業的功能安全標準，如下圖：
最后，汽車芯片設計還要考慮長效性
手機芯片的發展基本遵循摩爾定律，每年都會發布新一代芯片，每年都有新旗艦機的上市，基本上一款芯片能滿足兩三年內的軟件系統性能需求即可。但是汽車的開發周期比較長，一款新車型從開發到上市驗證至少要經過兩年以上的時間，這就意味著汽車芯片設計要有前瞻性，要能滿足客戶在未來3到5年的一個前瞻性需求。另外，由于現在汽車上的軟件越來越多，從芯片開發的角度來說，不僅僅要支持多操作系統，同時還要支持在軟件上持續迭代的需求。
展開 手機芯片死機了可以關機重啟，但是汽車芯片如果宕機了可能會造成嚴重的安全事故，對消費者來講是完全沒有辦法接受的。所以，汽車芯片在設計的時候，從架構設計開始就要把功能安全作為車規芯片非常重要的一部分，采用獨立的安全島的設計，在關鍵模塊、計算模塊、總線、內存等等都有ECC、CRC的數據校驗，包括整個生產過程都采用車規芯片的工藝，以確保車規芯片的功能安全。
隨著車聯網的普及，信息安全的重要性越來越凸顯出來，汽車作為一個實時在線的設備，它跟網絡之間的通信，包括跟車內車載網絡的通信，都需要進行數據的加密，否則可能會黑客的攻擊。所以，需要事先在芯片中內置高性能的加密校驗模塊。
針對功能安全，國際組織IEC發布了IEC 61508標準，并衍生出了一系列適用不同行業的功能安全標準，如下圖：
最后，汽車芯片設計還要考慮長效性
手機芯片的發展基本遵循摩爾定律，每年都會發布新一代芯片，每年都有新旗艦機的上市，基本上一款芯片能滿足兩三年內的軟件系統性能需求即可。但是汽車的開發周期比較長，一款新車型從開發到上市驗證至少要經過兩年以上的時間，這就意味著汽車芯片設計要有前瞻性，要能滿足客戶在未來3到5年的一個前瞻性需求。另外，由于現在汽車上的軟件越來越多，從芯片開發的角度來說，不僅僅要支持多操作系統，同時還要支持在軟件上持續迭代的需求。
因此車規級芯片呈現產業化周期漫長，供應體系門檻高的特點。
展開 關于芯馳科技
芯馳科技專注于為未來智慧出行提供高性能、高可靠的車規芯片，是國內“全場景、平臺化”的芯片產品與技術解決方案提供者。芯馳科技產品和解決方案覆蓋智能座艙、智能駕駛、中央網關和高性能MCU四大業務，涵蓋了未來汽車電子電氣架構最核心的芯片類別，從而實現“四芯合一，賦車以魂”。芯馳的車規芯片已實現大規模量產，服務客戶超過260家，覆蓋中國90%以上的車廠。
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舉辦汽車算力技術論壇議程包括：
AI與計算架構：汽車從“軟件定義”到“AI定義”的范式革命
核心硬件：自主車規級芯片（如艙駕一體SOC）的突圍與量產
軟件生態：車用操作系統開源共建與國產基礎軟件的跨越發展
跨界融合：數字孿生與研發數智化轉型、云計算車云協同
前沿探索：L4級高階智能駕駛與“出行智慧生命體”的終極形態
歡迎垂詢 AUTO TECH China
適合人群：CFD工程師、流體動力學專家、熱管理工程師
——————第二部分：新能源汽車數字孿生——————
2026年中國智能算力規模達1090EFlops，新能源汽車車規級高端芯片市場規模預計達380億美元，同比增長42%。
3.電子/芯片：車規級芯片的可靠性仿真（EDA）
隨著電車越來越火，車規芯片的可靠性成了大問題。華大九天（楊祖聲總監）的方案里重點提到了國產車規芯片的EDA全流程。
思考：以前可能更多關注性能，現在針對AutomotiveGrade（車規級）的可靠性設計及仿真（Aging,EM,Thermal等）估計會是接下來兩年的熱點，畢竟國產替代需求巨大。
這顆采用3x2.7x0.5mm極薄LGA封裝的芯片，以超低功耗與越級穩定性突破國產車規級芯片性能邊界，確保在極寒、高溫等極端工況下依然穩定運行，重新定義車載無線連接的技術標桿。
OM6651A 是一款功率優化的片上系統（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。
· 如何使開發工作流程與 NCAP 和 FMVSS 安全標準保持一致的見解
14:00-14:30 基于模型的功能安全和網絡安全分析保障自動駕駛汽車的全面安全性
演講嘉賓：楊瑾婧 | Ansys高級技術經理
個人簡介：目前在Ansys 擔任新興技術產品線高級技術經理，負責亞太區基于模型的系統工程、嵌入式軟件、安全分析、自動駕駛仿真產品線的技術工作，在汽車、航空、軌道、車規芯片等安全關鍵領域有近十五年項目研發和認證經驗
例如：5nm車規芯片研發團隊享有實時搶占權限成熟制程項目采用預約排隊模式某IDM企業應用后，流片周期縮短19%，研發效率提升31%68。
（3）數據驅動的成本-價值映射
TCO（總擁有成本）分析模型將許可證消耗數據與項目ROI關聯，識別低效資產。
，測試，加工工藝的聯合優化
張亞舟 | 湖北芯擎科技有限公司上海分公司 資深工程師
演講主題：車載芯片LPDDR5 SIPI高效仿真和簽核流程
魏巍 | 深圳市中興微電子技術有限公司 模擬設計高級工程師
演講主題：高速數模混合芯片設計早期寄生參數分析
董師寧 | 恩智浦（中國）管理有限公司蘇州分公司 物理設計高級工程師
演講主題：基于RedHawk-SC的車規芯片低功耗
由工采網代理的ALPU-CV是韓國Neowine（紐文微）推出第三代加密芯片；是ALPU系列中的高端IC；是一款高性能車規級加密芯片；其加密性更強、低耗電、體積小；使得防復制、防抄襲板子的加密性能大大提升，該芯片通過《AEC-Q100》認證，目前已經在國產前裝車輛配件量產使用，主要用于版權license保護、設備防偽認證，并且在大量的AI算法工業類、車規類產品上使用。
本次線上直播活動將分為【智能駕駛專場】及【智能座艙專場】，會議將匯集整車廠商、車規芯片廠商及電子元器件廠商的專家，深入聚焦駕艙融合趨勢中系統集成和智駕域控制的硬件設計挑戰，共話解決方案。
以硬件設計中的芯片來舉例，智能駕駛芯片的開發本就極為復雜，車規級芯片更是需要經過復雜的測試認證流程，關鍵技術涉及先進封裝、安全機制、核心IP、隔離技術、多芯片高速、低延時互聯架構技術等。
本次研討會首場直播將深入探討智能駕駛領域的挑戰和解決方案，特別聚焦于智駕域控制的硬件設計難點。
