【儀表網 儀表產業】導讀：作為汽車智能化、網聯化和電氣化變革的關鍵支撐，芯片由于在智能汽車信息的收集和處理等環節具有不可替代的作用，目前在車內的應用正越來越廣泛。2018年單輛汽車中的半導體價值約為400美元，預計到2024年無人駕駛汽車普及時，單車半導體的價值將超過1000美元。
 

　　然而，由于汽車電子本身使用環境較為復雜，一旦失效可能引發嚴重后果，要研發一款真正符合需求的車規芯片并不容易，往往需要進行各種嚴苛的測試及標準驗證。
 

　　自動駕駛芯片需求激增，可靠性是第一要素
 

　　在自動駕駛從低階的輔助駕駛向高階的無人駕駛快速演進過程中，芯片作為一項關鍵的技術，正發揮著越來越大的作用。
 

　　縱觀一套完整的自動駕駛系統，從先進感知系統進行數據收集，到車載計算平臺在行駛過程中對傳感器收集來的數據進行實時處理，再到將分析得出的結果快速傳輸至對應的執行機構，甚至還包括車與云端的互聯，每一個環節都離不開先進芯片的支持。不僅如此，在新的“軟件定義汽車”趨勢下，芯片還是支撐下一代智能汽車軟件架構開發，同時使硬件功能和性能得以關鍵技術，對于汽車產業邁向智能化未來具有重要戰略意義。
 

　　故而當前除傳統芯片企業，越來越多的整車廠和零部件企業紛紛開始將汽車芯片當做布局重點。與此同時，以地平線、黑芝麻智能、芯馳科技等為代表的新興初創企業也在借道智能駕駛積極謀局“汽車芯”，以更好地參與汽車智能化變革。
 

　　而大量先進芯片上車，勢必將沖擊傳統汽車對可靠度的要求。這種趨勢現在已經很明顯了。如今整車廠和Teir1在選擇芯片產品的時候，已經不再像以前那樣首先考慮低功耗與性能，即可靠性 > 性能 > 低功耗。對于自動駕駛芯片而言，可靠性甚至已經成了建立車廠信心的第一要素。
 

　　如前面所說，芯片在車內的應用越廣泛，驅動的核心系統越多，對芯片相應的安全性和可靠性要求也會越高。由于汽車電子的使用環境復雜多變，在整個生命周期內會經歷不同的溫度、濕度環境，以及集成電路本身的電磁干擾，還有駕駛過程中的振動甚至撞擊，一旦出現故障，十分危險。
 

　　因此汽車芯片在真正投入量產前，往往要經過一系列嚴格的測試驗證，以保證產品的可靠性，達到車規要求。目前，業界常用的芯片車規認證標準有功能安全標準ISO 26262:2018、質量管理體系認證IATF16949、可靠性標準AEC-Q系列等。
 

　　其中ISO 26262是芯片企業從IC設計之初就應該遵循的標準。其中涵蓋了芯片全生命周期的功能安全要求，包括安全需求規劃、設計、實施、集成、驗證、確認和配置等，可從安全架構設計、安全度量計算以及功能安全驗證和確認等多個方面給芯片企業提供參考。雖然該標準并非全球強制性標準，但沒有通過ISO 26262認證的產品或廠商，基本很難獲得OEM、Tier1的認可，因此可謂汽車供應鏈廠商的“準入門票”。
 

　　汽車芯片的高標準、嚴要求，注定了要打造一款真正的車規芯片并非易事。多重質量要求下，汽車芯片不僅在常規可靠性參數上比傳統工業級和消費級產品標準更高，同時還有一些針對汽車復雜使用環境的特殊要求。比如在性能方面，由于自動駕駛汽車本身的復雜性和較長的生命周期，使得汽車芯片的算力也越來越高，使用壽命更長。
 

　　正因為如此，直到現在自主車規芯片的規模依舊十分有限。據相關統計數據顯示，2010年的時候，國內能提供車規芯片的企業大約只有幾家，到2020年增加到了40家，截至今年6月底，相關企業數量進一步增至70家，準車規芯片種類達到了250種。 即便如此，依舊無法滿足自動駕駛的迅猛發展需求。
 

　　特別值得一提的是AI芯片，作為自主芯片突圍的重要賽道之一，已經成了本土企業布局的重點。但AI芯片畢竟是智能駕駛快速發展下的新興產物，很多設計理念和技術都十分先進，如何確保這些先進的產品設計能夠滿足整車量產要求，獲得車規認證，是亟待解決的問題。芯片要想實現較高的可靠性，沒有捷徑可走，必須依賴可靠度驗證，來提供一系列產品生產和工程驗證相關的信息。