車規(guī)芯片的設(shè)計之路，從開發(fā)工具開始

電子發(fā)燒友網(wǎng)報道（文/周凱揚）隨著汽車電子系統(tǒng)的復(fù)雜程度和規(guī)模逐步加大，為了做出車規(guī)級的芯片，不少Fabless公司都開始了功能安全認(rèn)證的流程，尤其是ASIL-D這一ISO 26262中最嚴(yán)格的等級。但開發(fā)車規(guī)級芯片不僅需要晶圓廠本身通過車規(guī)認(rèn)證或是芯片所用IP通過車規(guī)認(rèn)證，其實對EDA工具本身也有一定的要求。

比如ISO26262中，對于與關(guān)鍵安全息息相關(guān)的電子器件，就規(guī)定了其開發(fā)工具必須經(jīng)過評估，從TI、TD再到TCL，均分為不同的等級。但這些都屬于一個分類標(biāo)準(zhǔn)，并沒有決定哪種等級會要更勝一籌。

EDA大廠的車規(guī)戰(zhàn)略

像新思這類的EDA大廠，早在2016年就獲得了驗證工具的ISO26262 TCL1等級認(rèn)證，包括VCS、Certitude、Verdi等產(chǎn)品，其中TCL1代表著最高等級的置信度。到了2018年，新思獲得認(rèn)證的工具已經(jīng)擴張到了40個。

當(dāng)然了新思本身也作為IP大廠，也有著針對ISO26262 ASIL-B和D級隨機硬件故障進(jìn)行開發(fā)和評估的IP，比如其ARC處理器、PCIe 3.1到5.0的控制器&PHY等?？梢哉f從一開始，新思就能為設(shè)計者提供完備的工具和IP解決方案。

同樣早早獲得車規(guī)標(biāo)準(zhǔn)認(rèn)證的還有Cadence，2016年，Cadence宣布獲得了TCL1的預(yù)先認(rèn)證。在經(jīng)過評估后，Cadence的模擬與混合信號、數(shù)字前端與驗證、數(shù)字物理實現(xiàn)與簽核等由近40個工具組成的設(shè)計流程，都適用于從ASIL A到ASIL D的車規(guī)設(shè)計項目。

最為重要的可靠性仿真

相較這些大廠TCL1級別的高置信度，國內(nèi)EDA廠商，尤其是初創(chuàng)廠商在商用落地設(shè)計產(chǎn)品較少的情況下，往往獲得的是TCL2或TCL3的認(rèn)證，所以在基于這些工具開發(fā)ASIL-B到D等級的認(rèn)證時，往往需要額外的認(rèn)證流程，但這也意味著更適合你的ASIL開發(fā)目標(biāo)。以芯思維為例，他們的SSIM工具就在2021年獲得了國內(nèi)首張ISO 26262 TCL3和IEC 61508 T2的產(chǎn)品認(rèn)證。

上海芯思維信息科技公司是一家成立于2020年的初創(chuàng)企業(yè)，其創(chuàng)始人和核心團隊均來自國內(nèi)知名學(xué)府以及新思、Cadence等頭部EDA廠商。他們的SSIM作為一款專注于汽車電動功能安全測試的EDA工具，最高支持到ASIL-D等級的故障注入測試，RTL階段以及Gate Level網(wǎng)表仿真。

SSIM生成的安全故障分析診斷報告也提供故障分類信息、自動生成功能安全度量矩陣，從而幫助設(shè)計者驗證FMEDA架構(gòu)合理性，以及是否能夠滿足ASIL-A到D等級的功能安全定義。

小結(jié)

從國內(nèi)各大EDA廠商的產(chǎn)品布局來看，在車規(guī)級工具領(lǐng)域還有很大的突破空間。不過不少廠商也已經(jīng)開始意識到了這一點，比如華大九天就和積塔半導(dǎo)體達(dá)成戰(zhàn)略合作，從制造和設(shè)計上共同打造車規(guī)級芯片工藝平臺，為國內(nèi)的車規(guī)級芯片產(chǎn)業(yè)提供保障。

除此之外，國內(nèi)政府也推出了諸多激勵政策來推動國產(chǎn)車規(guī)級芯片的發(fā)展，比如在上海成立的汽車芯片工程中心，就計劃推動車規(guī)認(rèn)證平臺建設(shè)和標(biāo)準(zhǔn)體系的制定。深圳寶安也發(fā)布了《寶安區(qū)培育發(fā)展半導(dǎo)體與集成電路產(chǎn)業(yè)集群實施方案（2023—2025年）》，明確指出構(gòu)筑車規(guī)芯片的創(chuàng)新集聚高地。