ADAS SoC设计准则,支持大量第三方IP
应用消费性电子组件工作小组,已经在车用半导体组件和消费性组件之间,定义出66种可能的区隔性,包括功能安全性、可靠性和质量管理等。该工作小组的意见书确定了严苛汽车环境问题对芯片和硅智财带来的影响,包括更高的电压、更高的静电放电(ESD)电压、更高的温度、误差校正,以及更高的测试覆盖目标等。
工作小组的结论是:「需要重新评估和重新定义汽车原厂、一级零组件供货商和组件供货商在开发阶段进行的合作,以辨别出并降低产业价值链上各环节出现的新风险。」
ZVEI的意见书还强调了两项关键要求:第一,对于诸如行人侦测与校正等ADAS应用,功能安全性是一项关键要素;第二,ADAS应用必须满足由汽车产业定义的ISO 26262功能安全性标准,使用已经获得ISO 26262认证的IP,将帮助SoC设计工程师降低产业价值链风险,并加速其SoC层级功能安全性的规格需求、设计、实作、整合、验证、确认和配置。
类似地,为了满足高可靠性要求,车用SoC还必须符合汽车应用生产质量认证的AEC Q100规范;通过选择已通过AEC Q100测试与认证的IP,能够帮助工程师确保其设计符合AEC Q100要求。通过采用已经预先通过AEC Q100压力测试的半导体IP,设计人员可以降低风险并加速其SoC的质量认证。
最后,通过选择依循ISO/TS 16949质量标准开发IP产品的供货商,可有助于确保包括整合于其中的IP在内的车用SoC产品规划、设计、开发、验证和确认等流程,满足汽车产业供应链所要求的质量水平。像是Synopsys这样能针对高性能、基于视觉ADAS应用提供种类广泛IP产品组合的供货商,已经朝向满足车用SoC对标准化功能安全性、可靠性和质量等方面的要求迈出了下一步。
ISO 26262功能安全性标准
从汽车产业的角度来看,2011年公布的ISO 26262功能安全性标准是相对最新的标准;该标准将电气和/或电子系统中的功能安全性纳入了路上的车辆,涉及安全性生命周期中的所有活动,例如安全性相关系统的设计与开发,还有被归类为独立安全单元(Safety-Elements-out-of-Context,SEooC)的SoC。
ISO 26262标准提供了一种汽车专属的方法,以判定汽车安全完整性等级(Automotive Safety Integrity Levels,ASIL),并采取了多项措施来验证和确认所达到的安全等级。其目的是通过定义功能需求、采用严谨开发流程,以及利用包括故障注入(fault injection)、系统性分析和量测报告等在内的必要设计手段,将随机硬件故障可疑性降到最低。
而因为ISO 26262不能专为某一款设备进行更改,所以IP供货商必须建立一套包含原则、流程、策略在内的安全性文化,并授权专门管理人员参与安全关键IP的开发。
通过ISO 26262认证的IP安全套装(SafetyPackage)产品,包括整合的硬件安全性功能、验证计划、安全性计划、验证报告、安全性手册,以及失效模式效应和诊断分析 (Failure Mode Effect and Diagnostic Analysis,FMEDA)──能让SoC设计人员用以输入SoC等级FMEDA报告,从而加速其SoC的开发。
将SoC和IP视为SEooC组件而进行的标准认证,是由SGS-T V SAAR等受产业界认可、从事产品与工艺审查、评估与核准的第三方产业认证机构来执行。
AEC Q100标准提供的可靠性
为了确保最高的可靠性,由汽车产业共同成立的汽车电子委员会(AEC)其下之零组件技术小组(Component TechnicalCommittee)制定了AEC Q100标准,以确保零组件质量能应用于严苛的汽车环境。AEC Q100标准定义了汽车产业供应链所认可的半导体SoC质量认证要求及测试方法指南。
AEC Q100标准包含一套基于故障机制(failuremechanism)的压力测试,以及半导体供货商在不同的温度等级上对其SoC进行认证的多项条件,目的是通过一种经过加速的(与标准汽车使用情况相比)方法引发故障,从而确保高可靠性。
尽管AEC Q100质量认证适用SoC等级的零组件,但IP供货商也可以通过对IP实施AECQ100测试,最大化其设计质量成功通过认证的可能性。对自己的IP执行AEC Q100测试并提供关键测试──例如加速环境压力测试、加速生命周期仿真测试、芯片制造可靠性测试,以及电气验证测试等──报告的IP供货商,证明他们可以满足汽车产业客户提出的严苛可靠性要求。
而只有那些与领导级晶圆代工厂、半导体供货商和一级零组件供货商密切合作的IP供货商,才能帮助设计人员让他们开发的SoC能支持ADAS应用的车规温度与任务内容。
ISO/TS 16949质量管理标准
对于为ADAS SoC设计人员提供IP产品的IP供货商而言,另外一个十分关键焦点是满足汽车产业的质量要求。ISO/TS 169
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