車輛正在成為車輪上的數(shù)據(jù)中心，需要監(jiān)控自身的健康狀況才能正常運(yùn)行。硅生命周期管理可以提供一種使電動(dòng)汽車和自動(dòng)駕駛汽車保持最佳狀態(tài)的方法。

想象一下您未來(lái)的夢(mèng)想之車。也許它是完全自主的，可以帶你去任何你想去的地方，同時(shí)讓你完成一些工作并在路上趕上你最喜歡的電視節(jié)目。車輛在找到停車位時(shí)讓您下車，在等待您將其召回當(dāng)前位置時(shí)可以自行充電。

這種對(duì)未來(lái)汽車的描述指向了一種新的汽車趨勢(shì)，即車輛越來(lái)越成為車輪上的數(shù)據(jù)中心，需要能夠監(jiān)控其“健康狀況”，以便有效、高效、安全、可靠和安全地運(yùn)行。硅生命周期管理(SLM) 是我們轉(zhuǎn)向具有更復(fù)雜信息娛樂(lè)系統(tǒng)的自動(dòng)駕駛電動(dòng)汽車 (EV) 時(shí)出現(xiàn)的許多問(wèn)題的答案。

汽車行業(yè)正在目睹車輛計(jì)算能力的整合和擴(kuò)展，因?yàn)樵絹?lái)越復(fù)雜的功能正在通過(guò) EV 充電系統(tǒng)在全球范圍內(nèi)的各種環(huán)境和溫度下提供動(dòng)力。問(wèn)題不僅僅是我們?nèi)绾巫龅竭@一點(diǎn)，而且我們?nèi)绾沃烙糜谄嚨母冗M(jìn)的硅是否運(yùn)行良好，并將在未來(lái)幾年內(nèi)運(yùn)行良好。隨著車輛的平均生命周期預(yù)期增加到 15 年以上，這些參數(shù)對(duì)于擴(kuò)展未來(lái)的更新變得至關(guān)重要。

SLM 提供了一種方法來(lái)監(jiān)控汽車片上系統(tǒng) (SoC) 從測(cè)試和制造到它們?cè)谲囕v中的功能的許多階段。這些數(shù)據(jù)對(duì)于原始設(shè)備制造商來(lái)說(shuō)至關(guān)重要，因?yàn)樗麄儾渴鹆藷o(wú)線 (OTA) 更新來(lái)主動(dòng)解決當(dāng)今車輛的問(wèn)題。SLM 還與下一代軟件定義的車輛相關(guān)，因?yàn)樵荚O(shè)備制造商收集對(duì)關(guān)鍵挑戰(zhàn)的洞察力和可見(jiàn)性，并確定他們需要如何轉(zhuǎn)移生產(chǎn)以應(yīng)對(duì)這些挑戰(zhàn)。

汽車芯片面臨的最大技術(shù)挑戰(zhàn)是什么？相應(yīng)的 OEM 困難，以及 SLM 如何幫助解決這兩類挑戰(zhàn)以幫助您的下一個(gè)軟件定義車輛運(yùn)行更長(zhǎng)時(shí)間、提供更方便的功能并成為更能抵御安保和安全威脅。

汽車SoC挑戰(zhàn)

需要新的定制汽車級(jí) SoC 來(lái)處理軟件定義車輛所需的集中式計(jì)算。隨著這些汽車芯片變得更小、更復(fù)雜，這些新外形的物理特性將增加了解其性能的需求。

雖然整個(gè)行業(yè)都面臨著設(shè)備和系統(tǒng)復(fù)雜性的加速擴(kuò)展帶來(lái)的新挑戰(zhàn)，但由于安全性、可靠性和安全性需求的增加，汽車芯片的挑戰(zhàn)變得更加復(fù)雜。以下是汽車芯片設(shè)計(jì)人員面臨的四大主要挑戰(zhàn)

加速采用先進(jìn)工藝節(jié)點(diǎn)：對(duì)于每個(gè)新技術(shù)節(jié)點(diǎn)，晶體管密度都在不斷增加。雖然這種密度為增加技術(shù)能力提供了一個(gè)很好的機(jī)會(huì)，但它也帶來(lái)了新的挑戰(zhàn)，例如制造過(guò)程中的顯著可變性。這拓寬了設(shè)計(jì)范圍，除非可以使用傳感器和監(jiān)控結(jié)構(gòu)來(lái)測(cè)量整個(gè)芯片的過(guò)程可變性。汽車公司現(xiàn)在正在探索將多芯片系統(tǒng)作為克服這種規(guī)模復(fù)雜性挑戰(zhàn)的解決方案。

多管芯系統(tǒng)采用：隨著多管芯系統(tǒng)的封裝變得更加先進(jìn)，管芯組合以各種配置“結(jié)合”在一起，從堆疊管芯到 2.5 和 3D 封裝等等。鑒于此，重要的是能夠追蹤每個(gè)管芯在工藝分布上的位置。

系統(tǒng)復(fù)雜性：與安全、老化和降級(jí)相關(guān)的數(shù)據(jù)聚合，以及功率和計(jì)算吞吐量都是源于系統(tǒng)復(fù)雜性的問(wèn)題。此外，未來(lái)的現(xiàn)場(chǎng)系統(tǒng)將在其整個(gè)生命周期內(nèi)進(jìn)行多次軟件更新。如果管理不當(dāng)，更新的軟件可能會(huì)導(dǎo)致車輛消耗更多電力，縮短其使用壽命，并對(duì)用戶體驗(yàn)產(chǎn)生負(fù)面影響。

工作量增加：最后，汽車芯片的工作量可能無(wú)法預(yù)測(cè)，需要實(shí)時(shí)優(yōu)化和應(yīng)用程序多樣性，這可能會(huì)增加更多挑戰(zhàn)和額外考慮。

汽車OEM挑戰(zhàn)

將汽車硅的技術(shù)挑戰(zhàn)與更廣泛的 OEM 挑戰(zhàn)相結(jié)合，是橡膠真正滿足 SLM 解決方案道路的地方。原始設(shè)備制造商在設(shè)計(jì)車輛和決定如何解決車輛在道路使用壽命期間出現(xiàn)的問(wèn)題時(shí)，會(huì)遇到許多不同的障礙和考慮因素。

保修成本和召回：系統(tǒng)越復(fù)雜，發(fā)生潛在故障的機(jī)會(huì)就越大，并且越難及時(shí)解決。召回可能成為 OEM 的一項(xiàng)巨大成本考慮因素。這也會(huì)導(dǎo)致對(duì)供應(yīng)鏈中斷的更大影響，并且正如我們上面提到的，可能會(huì)導(dǎo)致更多的芯片短缺事件。

越來(lái)越多的安全挑戰(zhàn)：隨著越來(lái)越多的汽車收到 OTA 軟件更新，新的漏洞出現(xiàn)了，如果它們影響到自動(dòng)駕駛汽車，就會(huì)變得特別令人擔(dān)憂。鑒于這些新因素，原始設(shè)備制造商越來(lái)越關(guān)注可靠性、安全性和安全性。

電氣/電子架構(gòu)的大修：區(qū)域架構(gòu)正在隨著電氣化動(dòng)力總成、先進(jìn)的信息娛樂(lè)系統(tǒng)、ADAS / L3+ 自動(dòng)駕駛級(jí)別和整體更快的發(fā)布周期等新功能而發(fā)生變化。

加快上市時(shí)間：汽車領(lǐng)域的全球新進(jìn)入者對(duì)現(xiàn)有原始設(shè)備制造商施加壓力，要求他們加快自己更傳統(tǒng)的設(shè)計(jì)流程。這種壓力還對(duì) SoC 的供應(yīng)水平和成本、全球可用性等產(chǎn)生影響。

展望未來(lái)，電子產(chǎn)品將構(gòu)成車輛最重要的部件，并將影響上述因素以及更多因素。原始設(shè)備制造商再也不能對(duì)芯片內(nèi)部發(fā)生的事情視而不見(jiàn)，因?yàn)檫@會(huì)侵蝕利潤(rùn)，直接影響駕駛員的安全，并可能導(dǎo)致錯(cuò)失使他們的車輛成為市場(chǎng)上最先進(jìn)的車輛的機(jī)會(huì)。SLM 是讓人們更加了解車內(nèi)發(fā)生的事情以及使車輛能夠主動(dòng)解決問(wèn)題以實(shí)現(xiàn)“自我修復(fù)”的關(guān)鍵。

SLM 如何應(yīng)對(duì) SoC 和汽車 OEM 挑戰(zhàn)

簡(jiǎn)而言之，SLM 解決方案可提高可見(jiàn)性和洞察力，不僅可用于微調(diào)下一代車輛的 SoC，還可以根據(jù)在其整個(gè)生命周期中收集的所有數(shù)據(jù)，微調(diào)現(xiàn)有 SoC 上的工作負(fù)載。可靠的 SLM 解決方案允許用戶在設(shè)計(jì)過(guò)程的早期監(jiān)控問(wèn)題，將數(shù)據(jù)傳輸?shù)街醒霐?shù)據(jù)庫(kù)，在車輛的整個(gè)生命周期內(nèi)分析數(shù)據(jù)，并在任何必要的時(shí)候采取戰(zhàn)略行動(dòng)。最終，早期警告和準(zhǔn)確的補(bǔ)救措施使硬件能夠針對(duì)未來(lái)的更新進(jìn)行擴(kuò)展。

SLM 允許進(jìn)行根本原因分析、預(yù)測(cè)性維護(hù)、老化和退化警報(bào)以及現(xiàn)場(chǎng)電壓分析，從而為最終客戶和 OEM 帶來(lái)真正的價(jià)值。在預(yù)測(cè)性維護(hù)方面，芯片分析可以為快速、準(zhǔn)確的診斷提供更精細(xì)的信息。例如，針對(duì) ASIL 級(jí)硅的極端溫度警告可能導(dǎo)致客戶更新以通過(guò)行動(dòng)、服務(wù)或 OTA 更新進(jìn)行補(bǔ)救，這有助于避免對(duì)關(guān)鍵系統(tǒng)造成長(zhǎng)期損壞并避免大規(guī)模召回。

最終，為汽車 SoC 部署 SLM 直接轉(zhuǎn)化為 OEM 的成本降低和節(jié)省，增加車輛的生命周期價(jià)值和使用壽命，提高可靠性和故障排除能力，并緩解汽車芯片短缺。自從汽車中使用芯片以來(lái)，汽車 SLM 就已經(jīng)在一定程度上發(fā)揮了作用，但隨著我們超越成熟節(jié)點(diǎn)并進(jìn)入汽車前沿節(jié)點(diǎn)，它的用例變得更加先進(jìn)。隨著由更小的芯片提供支持的更復(fù)雜的功能帶來(lái)了 SLM 準(zhǔn)備解決的更多挑戰(zhàn)。此外，SLM 解決方案可以滿足預(yù)測(cè)性維護(hù)要求，這些要求將隨著ISO 26262系列標(biāo)準(zhǔn)和ISO/SAE 21434監(jiān)測(cè)和分析要求的新修訂而發(fā)揮作用。

編輯：黃飛

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