一顆汽車芯片從設(shè)計(jì)流片、車規(guī)認(rèn)證、車型導(dǎo)入驗(yàn)證、到量產(chǎn)裝車,通常需要3-5年的時(shí)間。而只有最終大規(guī)模落地量產(chǎn),實(shí)現(xiàn)盈利,企業(yè)才能真正地活下來(lái)。這整個(gè)周期,就像是一場(chǎng)殘酷的軍備競(jìng)賽。而這一切的基礎(chǔ),是車規(guī)認(rèn)證帶來(lái)的安全保障。汽車芯片企業(yè)只有建立起車規(guī)理念及文化,堅(jiān)持產(chǎn)品的持續(xù)改進(jìn)、持續(xù)認(rèn)證,才能以車芯助力更安全可靠、更有競(jìng)爭(zhēng)力的汽車產(chǎn)品,帶來(lái)中國(guó)汽車半導(dǎo)體行業(yè)的真正突破。
什么是車規(guī)級(jí)芯片?
按照應(yīng)用場(chǎng)景,芯片通常可以分為消費(fèi)級(jí)、工業(yè)級(jí)、車規(guī)級(jí)、軍工級(jí)以及宇航級(jí),不同級(jí)別的芯片有不同的要求,以保證芯片的穩(wěn)定運(yùn)行。
芯片等級(jí)劃分
汽車芯片,即“車規(guī)級(jí)芯片Automotive Grade”,指滿足汽車質(zhì)量管理體系,符合可靠性和功能安全要求的集成電路。區(qū)別于消費(fèi)芯片與工業(yè)芯片,汽車芯片的工作環(huán)境惡劣、安全等級(jí)高、使用壽命長(zhǎng),因此車規(guī)級(jí)芯片要求高可靠性、高安全性、高穩(wěn)定性。其中,高可靠性主要針對(duì)溫度、濕度、抗震動(dòng)、抗電磁干擾、使用壽命來(lái)設(shè)置標(biāo)準(zhǔn),安全性主要在功能安全、信息安全上設(shè)置標(biāo)準(zhǔn),高穩(wěn)定性主要是要求大批量生產(chǎn)的一致性等。這使得車規(guī)級(jí)芯片具備極高的技術(shù)難度和進(jìn)入門檻,國(guó)產(chǎn)化率較低。
車規(guī)芯片與消費(fèi)芯片的對(duì)比差別以及車規(guī)認(rèn)證標(biāo)準(zhǔn)
汽車芯片從應(yīng)用環(huán)節(jié)可以分為 5 大類:主控類芯片、功率類芯片、模擬類芯片、傳感器芯片、存儲(chǔ)類芯片等。
主控類芯片負(fù)責(zé)計(jì)算與控制,包括MCU芯片和SoC芯片等,分布在如發(fā)動(dòng)機(jī)、底盤和車身控制,以及中控、輔助駕駛(ADAS)和自動(dòng)駕駛系統(tǒng)等;
功率類芯片負(fù)責(zé)功率轉(zhuǎn)換,一般應(yīng)用于電動(dòng)車的電源和接口;
模擬類芯片承擔(dān)著連接現(xiàn)實(shí)世界和數(shù)字世界的橋梁作用,主要分為信號(hào)鏈芯片與電源管理芯片兩大板塊;
傳感器芯片負(fù)責(zé)將物理量、化學(xué)量、生物量等轉(zhuǎn)換成電信號(hào),分為車身感知傳感器和環(huán)境感知傳感器;
存儲(chǔ)器芯片負(fù)責(zé)數(shù)據(jù)存儲(chǔ),分為閃存和內(nèi)存,其中閃存包括NAND Flash和NOR Flash,內(nèi)存包括DRAM和SRAM。
汽車芯片的類別
車規(guī)級(jí)芯片的認(rèn)證
汽車電子本身使用環(huán)境較為復(fù)雜,一旦失效可能引發(fā)嚴(yán)重后果,要研發(fā)一款真正符合需求的車規(guī)芯片并不容易。芯片在真正投入量產(chǎn)前,往往要經(jīng)過(guò)一系列嚴(yán)格的測(cè)試驗(yàn)證,以保證流程和產(chǎn)品的可靠性,達(dá)到車規(guī)要求。芯片的車規(guī)級(jí)認(rèn)證主要從體系、功能安全和可靠性三個(gè)維度管控。IAFT16949是汽車設(shè)計(jì)、開發(fā)和生產(chǎn)質(zhì)量管理體系的標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范;ISO 26262是針對(duì)汽車功能安全的評(píng)估認(rèn)證;AEC-Q系列則主要是針對(duì)車規(guī)電子元器件可靠性評(píng)估的規(guī)范。
車規(guī)級(jí)芯片的三大門檻
IATF 16949
IATF 16949是基于ISO 9001的基礎(chǔ)上建立的國(guó)際汽車行業(yè)的技術(shù)規(guī)范,敘述了汽車相關(guān)產(chǎn)品的設(shè)計(jì)和開發(fā)、生產(chǎn)及相應(yīng)的安裝與服務(wù)的質(zhì)量管理體系要求,適用于顧客要求的用于生產(chǎn)件和/或服務(wù)件的制造現(xiàn)場(chǎng),適用于整個(gè)汽車供應(yīng)鏈中的組織。它相當(dāng)于國(guó)際汽車行業(yè)的通用語(yǔ)言,目的就是為了減少供應(yīng)鏈中質(zhì)量波動(dòng)和浪費(fèi)。