三分钟了解车规级芯片的特点

汽车已经不再只是一种交通工具,而是一个复杂的智能系统。现代汽车配备了许多电子设备和系统,如发动机控制单元(ECU)、安全气囊系统、防抱死刹车系统(ABS)、自动驾驶功能、娱乐系统等。这些系统需要可靠的电子芯片来运行,以确保车辆的性能、安全性和舒适性。

1、适应恶劣的车辆运行环境
发动机舱内温度区间为 -40°C~150°C,所以车辆芯片要满足这一较大温度运行区间,消费芯片仅要满足 0°C~70°C 的运行环境。
加之车辆行进时会遇到较多振动与冲击,且车内环境湿度大,粉尘大,侵蚀大等问题远超消费芯片所需。

2、具备一致性、可靠性
手机的生命周期在 3 年,最多不超过 5 年,而汽车设计寿命普遍都在 15 年或 20 万 公里左右,远大于消费电子产品寿命要求。因此,汽车芯片的产品生命周期要求在 15 年以上,而供货周期可能长达 30 年。
在这样的情况下,如何保持芯片的一致性、可靠性,是车规芯片首先要考虑的问题。


3、功能安全+信息安全
功能安全:手机芯片死掉可以停机重新启动,但一旦汽车芯片宕机就有可能引发严重安全事故,这对于消费者而言根本无从谈起。因此,在汽车芯片设计时,首先要将功能安全放在架构设计之初就成为车规芯片中极为重要的组成部分,采用独立的安全岛的设计,在关键模块、计算模块、总线、内存等等都有 ECC、CRC 的数据校验,包括整个生产过程都采用车规芯片的工艺,以确保车规芯片的功能安全。


信息安全:随着车联网技术的推广,信息安全变得越来越重要,汽车作为实时在线设备,其与网络的沟通包括与车内车载网络沟通,都要加密数据,不然就有可能被黑客入侵。因此有必要预先将高性能加密校验模块嵌入到芯片内部。

4、汽车芯片满足长效性
手机芯片的发展基本遵循摩尔定律,每年都会发布新一代芯片,每年都有新旗舰机的上市,基本上一款芯片能满足两三年内的软件系统性能需求即可。但汽车开发周期较长,新车型从研发到上市验证需要至少两年的时间,意味着汽车芯片设计必须具有前瞻性,能够满足顾客今后 3 ~ 5 年内的一种前瞻性需求。

此外,随着当前汽车中软件数量的不断增加,从芯片开发角度看,不仅需要支持多个操作系统,而且还需要支持软件中不断迭代的要求。


一个芯片车规级认证一般需要 3 - 5 年的时间,这对于芯片厂商来说是巨大的技术成本,生产成本和时间成本考验。Mobileye 用了整整 8 年才获得第一张车企订单,英伟达当前主力芯片 Xavier 的研发耗资达 20 亿美元。了解更多访问宇凡微官网(www.yufanwei.com)

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