聊聊汽車電子的可靠性問題(一)

作者: 伊人影院科技集團 / 時間: 2019-06-08 21:51:06
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聊聊汽車電子的可靠性問題(一)

  供應鏈的變化,對共享數據的抵製和技術的未知性加劇了持續的不確定性。

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  確保汽車電子產品的可靠性已經引發了整個半導體供應鏈的爭奪,並且發現了一係列數據不足,缺乏明確定義的標準以及不一致的專業知識水平的問題。

  可靠的功能安全性,可在惡劣環境中使用18至20年,或在自動出租車或卡車上持續使用,這是一項艱巨的任務,需要在人工智能,激光雷達,雷達,車輛和車輛通訊等領域取得工程技術進步。它還需要管理一個全球供應鏈,這個供應鏈由初創公司,沒有汽車經驗的芯片製造商以及在先進電子方麵經驗不足的汽車供應商組成。

  

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  圖1.係統驗證應確定係統出於正確的原因做正確的事情。

  此時,沒有人確切知道7nm AI(人工智能)係統的可靠性,或者在出現故障時故障將會如何有效地轉移到另一個係統中。事實上,沒有人確定在測試期間要問什麽是正確的問題。供應鏈上下的所有供應商之間的溝通必須清晰和開放,但一些供應商通過隱瞞重要數據來保護其知識產權,使汽車製造商需要自己發現一些數據。更糟糕的是,將所有這些結合起來的規則充其量隻是參差不齊的規則。

  卡內基梅隆大學的Phillip Koopman和Edge Case Research的Mitch Wagner在2018年SAE世界的一篇2018年的論文中寫道:“目前,還沒有普遍認可的技術戰略來驗證這些車輛的非常規軟件方麵的安全性。”。 “一旦開發團隊認為他們的車輛準備就緒,似乎會部署許多HAV,然後他們就會看到公路上的事情如何發揮作用。即使試點部署產生可接受的低故障率,仍然存在這樣的問題:有限規模部署是否能夠準確預測更大規模部署的安全性以及隨之而來的軟件更新。

  

聊聊汽車電子的可靠性問題

  圖2、全自動電動汽車電子技術的趨勢和挑戰

  缺乏關於自動駕駛汽車的政府法規使得消費者受到競爭激烈的新興自動駕駛汽車(AV)行業支配的影響。但如果失敗,這些行業將會損失很多。這種經濟威脅與ISO 26262標準的不斷發展相結合,可能是拯救的恩典。 ISO 26262要求在采購和製造的所有環節跟蹤所有的材料和零件,為供應商之間的安全行為文化和合作奠定基礎。故障的故障診斷看起來像航空調查。毫無疑問,對於安全關鍵係統而言,測試和跟蹤過程更加昂貴,而可靠性和良好質量仍然是非安全關鍵係統(如信息娛樂係統)的重要賣點。

  在先進工藝節點上盲目飛行

  通過向後看是真正了解高級節點的壽命和可靠性的唯一方法。 “先進節點的最大問題是你需要為壓力篩選測試獲得可靠的數據,並且在先進節點生產一段時間之前你沒有它們,”Gert J?rgensen說道。 Delta Microelectronics的銷售和營銷。 “你可以使用模擬生命周期的舊方法,但實際上你不知道這個模型在時間消失之前是否合適。這些工具是因為你將舊模型強加給新技術,但實際上你不知道它是否在時間消失之前是有用可靠的。“

  對零件可靠性的信心隨著時間的推移而增加。 “當你有多年調試過程時,你自然會有更高的可靠性,”KLA-Tencor戰略合作高級主管Jay Rathert說。 “但是當你將7納米和10納米零件放入其中時,這些工藝仍然有很多成熟的工作要做。仍然存在許多尚未調試的係統缺陷和集成挑戰。“

  大多數汽車芯片不是在先進節點上開發的。但是那些需要大量計算能力才能做出瞬間安全關鍵決策的應用,例如AI,需要最高的密度。這就產生了在先進節點上常常被忽略的可靠性問題,因為使用這些過程開發的大多數芯片都用於消費者設備或受控環境。

  

聊聊汽車電子的可靠性問題

  圖3、汽車電子係統架構複雜性的演進

  “較新的製造工藝通常會產生比有時間成熟的舊工藝技術更多的缺陷部件,”西門子事業部Mentor的高級營銷總監Tessent Benware表示。 “在汽車應用中使用最新的工藝技術是兩個關鍵挑戰。這種較高的缺陷密度意味著製造後的測試必須達到更高水平的缺陷覆蓋率以達到同等質量水平。使用抽象邏輯故障模型生成檢測缺陷的測試序列的傳統方法已不再充分。使用先進工藝節點實現複雜IC的汽車級質量水平要求測試模式生成需要了解缺陷在物理上的表現方式和位置,並且必須了解這些缺陷在模擬意義上的行為,而不僅僅是數字意義。 ”

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