三分鐘了解車規(guī)級(jí)芯片的特點(diǎn)

汽車已經(jīng)不再只是一種交通工具，而是一個(gè)復(fù)雜的智能系統(tǒng)?，F(xiàn)代汽車配備了許多電子設(shè)備和系統(tǒng)，如發(fā)動(dòng)機(jī)控制單元(ECU)、安全氣囊系統(tǒng)、防抱死剎車系統(tǒng)(ABS)、自動(dòng)駕駛功能、娛樂(lè)系統(tǒng)等。這些系統(tǒng)需要可靠的電子芯片來(lái)運(yùn)行，以確保車輛的性能、安全性和舒適性。

1、適應(yīng)惡劣的車輛運(yùn)行環(huán)境

發(fā)動(dòng)機(jī)艙內(nèi)溫度區(qū)間為 -40°C~150°C，所以車輛芯片要滿足這一較大溫度運(yùn)行區(qū)間，消費(fèi)芯片僅要滿足 0°C~70°C 的運(yùn)行環(huán)境。

加之車輛行進(jìn)時(shí)會(huì)遇到較多振動(dòng)與沖擊，且車內(nèi)環(huán)境濕度大，粉塵大，侵蝕大等問(wèn)題遠(yuǎn)超消費(fèi)芯片所需。

2、具備一致性、可靠性

手機(jī)的生命周期在 3 年，最多不超過(guò) 5 年，而汽車設(shè)計(jì)壽命普遍都在 15 年或 20 萬(wàn) 公里左右，遠(yuǎn)大于消費(fèi)電子產(chǎn)品壽命要求。因此，汽車芯片的產(chǎn)品生命周期要求在 15 年以上，而供貨周期可能長(zhǎng)達(dá) 30 年。

在這樣的情況下，如何保持芯片的一致性、可靠性，是車規(guī)芯片首先要考慮的問(wèn)題。

3、功能安全+信息安全

功能安全：手機(jī)芯片死掉可以停機(jī)重新啟動(dòng)，但一旦汽車芯片宕機(jī)就有可能引發(fā)嚴(yán)重安全事故，這對(duì)于消費(fèi)者而言根本無(wú)從談起。因此，在汽車芯片設(shè)計(jì)時(shí)，首先要將功能安全放在架構(gòu)設(shè)計(jì)之初就成為車規(guī)芯片中極為重要的組成部分，采用獨(dú)立的安全島的設(shè)計(jì)，在關(guān)鍵模塊、計(jì)算模塊、總線、內(nèi)存等等都有 ECC、CRC 的數(shù)據(jù)校驗(yàn)，包括整個(gè)生產(chǎn)過(guò)程都采用車規(guī)芯片的工藝，以確保車規(guī)芯片的功能安全。

信息安全：隨著車聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的推廣，信息安全變得越來(lái)越重要，汽車作為實(shí)時(shí)在線設(shè)備，其與網(wǎng)絡(luò)的溝通包括與車內(nèi)車載網(wǎng)絡(luò)溝通，都要加密數(shù)據(jù)，不然就有可能被黑客入侵。因此有必要預(yù)先將高性能加密校驗(yàn)?zāi)K嵌入到芯片內(nèi)部。

4、汽車芯片滿足長(zhǎng)效性

手機(jī)芯片的發(fā)展基本遵循摩爾定律，每年都會(huì)發(fā)布新一代芯片，每年都有新旗艦機(jī)的上市，基本上一款芯片能滿足兩三年內(nèi)的軟件系統(tǒng)性能需求即可。但汽車開(kāi)發(fā)周期較長(zhǎng)，新車型從研發(fā)到上市驗(yàn)證需要至少兩年的時(shí)間，意味著汽車芯片設(shè)計(jì)必須具有前瞻性，能夠滿足顧客今后 3 ~ 5 年內(nèi)的一種前瞻性需求。

此外，隨著當(dāng)前汽車中軟件數(shù)量的不斷增加，從芯片開(kāi)發(fā)角度看，不僅需要支持多個(gè)操作系統(tǒng)，而且還需要支持軟件中不斷迭代的要求。

一個(gè)芯片車規(guī)級(jí)認(rèn)證一般需要 3 - 5 年的時(shí)間，這對(duì)于芯片廠商來(lái)說(shuō)是巨大的技術(shù)成本，生產(chǎn)成本和時(shí)間成本考驗(yàn)。Mobileye 用了整整 8 年才獲得第一張車企訂單，英偉達(dá)當(dāng)前主力芯片 Xavier 的研發(fā)耗資達(dá) 20 億美元。

審核編輯：湯梓紅