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半导体厂商从消费电子转到汽车电子领域要作何改变

2020-08-13
来源:21ic

自驾车成为继手机产业后,下一个群雄竞逐焦点,而台湾半导体厂商如联发科、联咏、瑞昱、盛群等厂商皆加足马力,盼期能在新兴领域闯出一片新天地。不过,汽车产业与消费性电子产业相比,最大的差别在于对安全的重视与要求程度,相关业者若想在车用芯片市场上分到一杯羹,产品设计思维跟方法要跟着翻转。

宜特可靠度工程处处长曾劭钧表示,随着车联网与智能化汽车的创新应用推动,将不仅迫使汽车从过去传统的机械产业,逐渐转变成机电产业;可预见,在未来将会有越来越多电子零件/模块被应用在汽车上。

不仅如此,近几年主动安全技术列入新车安全评鉴程序(NCAP)也已成为国际趋势。包括美国国家公路交通管理局(NHSTA),预计将在2018年,将自动紧急煞车系统(AEB)列入5星评级系统;2019车型年将正面碰撞警告(FCW)系统、车道偏离警告(LDW)系统、盲点监测(BSD)、行人防碰撞列入5星评级系统。而中国政府也将在2018年的新车评价规程(C-NCAP)将AEB纳入评价。

看准汽车产业即将掀起的一波掏金热,台湾原本投入消费型电子产业厂商纷纷转战汽车电子领域。不过,消费性电子到汽车电子的门坎极高,尤其在安全与可靠度的要求。曾劭钧提到,现今消费型电子厂商,若要转战车用电子市场须改变思维,从以往的一般消费型电子产引专注于功能性设计(Design for FuncTIon)的思维,转成以设计可靠度(Design forReliability)为依归。因车电产品必须把成熟度、稳定度、安全性与可靠度作为优先顺位的考虑。如何有效的进行先进驾驶辅助系统(ADAS)、无人车、电动车的安全性验证,以及如何执行供应链质量验证与管理,对车厂来说一直是个重大议题。

曾劭钧强调,安全是被设计出来,而非被测试出来的。很多安全性问题必须在设计时间就要完成,而ISO26262汽车质量规范主要就是在定义此事。

曾劭钧指出,ISO26262规范又分成两个部分,首先是「系统性故障」,此类故障应该在设计时间设计者可以预设,车子用户有可能会使产品发生故障或失效的情况,事先于设计时间保证系统安全性;另一方面则为「随机故障」,设计者无法预设,车子用户有可能会使产品发生故障或失效的情境,因此当车子发生故障时,必须有效阻绝系统故障或提供另一条备援路径。

因此现在车用IC设计时,有一设计方法叫做冗余设计(Redundancy),此方式即是为了当车电产品发生故障时,还有另外一条通道可运行。为保险起见,采取两套相同独立配置的硬件、软件或设计,防止在其中一套系统出现故障时,另一套系统能立即启动。一套单独的系统也许运行的故障率很高,但采取冗余设计后,在不改变内部设计的情况下,这套系统的可靠度立即可以大幅度提高。假如单独系统的故障率为50%,而采取冗余系统后马上可以将故障率降低到25%。


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