什么是Automotive Grade（也就是我們常說的車規(guī)級）？就是始終如一的可靠性。

汽車發(fā)動機啟動的那一刻開始，必須在炎熱的夏天和寒冷的冬夜工作。手機的使用壽命是2~4年，但是你的車需要使用十年以上。

另外，汽車零部件均要抵抗較大溫度波動。當(dāng)消費電子設(shè)備（如智能手機）承受超過其有限耐受范圍內(nèi)的溫度時，就可能發(fā)送錯誤的信息或簡單地關(guān)閉。

這在車規(guī)級系統(tǒng)中是無法容忍。所以汽車工程師要確保從儀表集群，導(dǎo)航屏幕到高級駕駛員輔助系統(tǒng)以及自動駕駛傳感器，芯片等所有零部件都能滿足嚴(yán)苛要求。

這就是我們的汽車解決方案（硬件）額定運行溫度為-40~105攝氏度，甚至125攝氏度的原因。

耐溫性僅僅是我們汽車系統(tǒng)規(guī)范與檢測中最關(guān)鍵的一個因素，與消費者級同類產(chǎn)品相比，我們在汽車系統(tǒng)規(guī)范及檢測方面要求更加苛刻。

例如，安全功能件必須有經(jīng)過ISO 26262 ASIL認證的專用生產(chǎn)線（當(dāng)然也要具備IATF16949的基礎(chǔ)），以消除制造過程中人為失誤的可能性。使用任何達不到最高要求的商品都會放大駕駛安全所帶來的危險。

車規(guī)，渾水摸魚者有之

近年來，越來越多的傳感器、芯片等新的汽車電子產(chǎn)品導(dǎo)入到汽車行業(yè)，車規(guī)級也開始變得亂象叢生。

滿足、符合、達到......滿大街的初創(chuàng)公司在車規(guī)級三個字之前加上眼花繚亂的定語，當(dāng)然還有在車規(guī)級三個字后面加上“量產(chǎn)”兩個字，這又是說不清道不明的“赤裸裸”PR。

符合，在漢語詞典中的釋義是：與存在的式樣、形式或標(biāo)準(zhǔn)一致。滿足，釋義是：指對某一事物“感到”已經(jīng)足夠，注意這是一種主觀的判斷。達到，釋義是：多指抽象事物或程度，如達得到/達不到，同樣也是一種主觀判斷。

換句話說，符合才是“正品”，那些號稱滿足、達到的字眼都是自己的“臆想”，還有一些微妙的叫法：比如，遵從車規(guī)級設(shè)計。實際上這里面就存在非常多的貓膩。

當(dāng)然，不管你怎么PR，產(chǎn)品最后都要送到“戰(zhàn)場”去檢驗（比如，經(jīng)常會碰到很多供應(yīng)商，拍胸脯說“自己的產(chǎn)品過車規(guī)沒問題”）。

目前，車規(guī)級汽車電子比較相關(guān)的就是AEQ質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)。

AEC-Q100是一種基于封裝集成電路應(yīng)力測試的失效機制。汽車電子委員會(AEC)總部設(shè)在美國，最初由三大汽車制造商（克萊斯勒、福特和通用汽車）建立，目的是建立共同的零部件資格和質(zhì)量體系標(biāo)準(zhǔn)。

在1992年夏天的一次JEDEC會議上產(chǎn)生了建立AEC的想法。提出了共同資格規(guī)范的想法，作為改善這種情況的一種可能方法。在隨后的JEDEC會議上，確定共同合格規(guī)范的想法是可行的，不久之后就開始了Q100(集成電路壓力測試合格)的工作。

當(dāng)前AEC-Q100在集成電路中的應(yīng)用以離散部件AEC-Q101和無源部件AEC-Q200為主。

其中AEC-Q100分五個級別以溫度范圍為根本劃分準(zhǔn)則。其中，0級最高（-40°C to+150°C），1級為-40°C to+125°C,2級為-40°C to+105°C（也就是比較常見的），最低級是4級（0°C to+70°C）。0級以引擎蓋下方環(huán)境條件最差為主，1、2級用在汽車其他部位。

除AEQ外，另一個需要遵循的規(guī)范是2011年國際標(biāo)準(zhǔn)化組織（ISO）制定的ISO 26262，主要用于功能安全件，如ADAS相關(guān)的傳感器和系統(tǒng)。

汽車安全完整性等級(ASIL)就是由ISO 26262 -道路車輛功能安全標(biāo)準(zhǔn)定義的一種風(fēng)險分類方案。這是對IEC 61508中用于汽車工業(yè)的安全完整性級別的調(diào)整。

這種分類有助于定義符合ISO 26262標(biāo)準(zhǔn)所必需的安全要求。ASIL是通過對潛在危險進行風(fēng)險分析，通過觀察車輛運行場景的嚴(yán)重性、暴露程度和可控性來建立的。該危害的安全目標(biāo)也符合ASIL的要求。

ASIL A、ASIL B、ASIL C、ASIL D是四個等級，其中ASIL D對產(chǎn)品的完整性要求最高，ASIL A最低。

ASILs由危害分析與風(fēng)險評估確立。對汽車上的每個電子元件，工程師必須測出三個特定變量：嚴(yán)重程度（司機和旅客傷害分類）和暴露程度（汽車接觸危險的次數(shù)）、可控性（司機可以做到什么程度才能避免傷害），所有這些變量都被分解為子類。

嚴(yán)重程度有“無傷”（S0）至“致命/致命傷”（S3）4種。曝光分為五類，涵蓋“很不太可能”（E0）和“非?？赡堋保‥4）。可控性有四種類型，即由“一般可控”（C0）向“不可控”（C3）的轉(zhuǎn)變。

所有變量和子分類都被分析并結(jié)合在一起，從而決定了期望ASIL。

例如安全氣囊，防抱死剎車，動力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)等等系統(tǒng)都需要ASIL-D級別——安全保障所使用的嚴(yán)密性最高——因為與其故障有關(guān)的風(fēng)險也是最大的。另一頭，尾燈等零件僅需ASIL-A級別。頭燈和剎車燈一般是ASIL-B，而巡航控制一般是ASIL-C。

考慮到確定ASIL危害等級所涉及的猜測工作，汽車工程師協(xié)會(SAE)在2015年起草了J2980，“ISO 26262 ASIL危害等級的考慮因素”。這些指南為評估特定危害的暴露程度、嚴(yán)重性和可控性提供了更明確的指導(dǎo)。

ISO 26262已經(jīng)成為汽車開發(fā)過程中功能性安全的指導(dǎo)標(biāo)準(zhǔn)。但近年來，隨著ADAS及自動駕駛技術(shù)的快速導(dǎo)入，這一標(biāo)準(zhǔn)的瓶頸也開始出現(xiàn)。

J2980還在繼續(xù)發(fā)展——SAE在2018年發(fā)布了一個修訂版。隨著自動駕駛汽車的發(fā)展，ISO 26262將需要重新定義“可控性”，這一定義目前屬于人類駕駛員。

按照目前的標(biāo)準(zhǔn)，沒有人工駕駛意味著可控性將永遠是C3，即“無法控制”的極限?！捌渌兞康膰?yán)重程度(傷害)和暴露(可能性)無疑也需要重新檢查。

3月，國際標(biāo)準(zhǔn)化組織還對ISO26262:2018進行了更新。本版增加了汽車功能安全環(huán)境下半導(dǎo)體設(shè)計與使用指導(dǎo)。

芯片（單片機）第一次被運用到汽車中，用來控制發(fā)動機的運轉(zhuǎn)。它稱為ECU或發(fā)動機控制單元。1968年大眾汽車上出現(xiàn)了首款ECU，實現(xiàn)了特定的功能：EFI（電子燃油噴射）。

到今天為止，在汽車中已經(jīng)有超過50個ECU專門用于監(jiān)測或控制動力系統(tǒng)、車載娛樂、主動安全和通信系統(tǒng)的各個方面。接下來，除了分布式網(wǎng)絡(luò)和集中域控制架構(gòu)外，更多的芯片（比過去的ECU更為復(fù)雜）也將出現(xiàn)在新車中。

ISO26262:2018第11部分全面概述功能安全相關(guān)半導(dǎo)體產(chǎn)品的研發(fā)項目。這些問題包括半導(dǎo)體元件整體描述及其發(fā)展和可能劃分。包括相關(guān)的硬件故障、錯誤和故障模式。本發(fā)明也涉及知識產(chǎn)權(quán)（IP）特別是與ISO 26262有關(guān)的有一個或更多安全要求的知識產(chǎn)權(quán)。

安全、可靠應(yīng)該貫徹始終

但如今，汽車電子產(chǎn)品可靠性新問題日益增多，導(dǎo)致供應(yīng)鏈整體亂象叢生，同時也發(fā)現(xiàn)數(shù)據(jù)不足，界定不清，專業(yè)水平不統(tǒng)一等系列問題。

例如大部分汽車芯片并不基于高級節(jié)點進行研發(fā)。但那些需要大量計算能力才能在瞬間做出安全關(guān)鍵決策的技術(shù)，比如人工智能，將需要最高的可用密度。

由此帶來的可靠性問題主要被高級節(jié)點所忽視，原因是采用上述工藝研制的芯片大多以前是針對消費類電子或者受控環(huán)境。

與此同時，比較新穎的制造工藝一般都要比現(xiàn)有成熟而古老的工藝技術(shù)制造更多的缺陷零部件。這一缺陷密度較高意味著，在實現(xiàn)同樣質(zhì)量水平的同時，還需要在制造后試驗中實現(xiàn)較高缺陷覆蓋率。

利用抽象邏輯故障模型產(chǎn)生測試序列進行缺陷檢測的傳統(tǒng)方法已不完全適用。為了利用高級過程節(jié)點上的復(fù)雜集成電路達到自動化級別質(zhì)量等級，要求測試模式產(chǎn)生了解缺陷是怎樣和在什么地方以物理方式暴露出來，并且必須知道這些缺陷在模擬意義上的行為，而不僅僅是數(shù)字意義上的行為。

例如使用finFET工藝前邏輯單元內(nèi)以及互連線內(nèi)缺陷對半分割普遍存在。當(dāng)finFET被提出時，相對于互連層而言，晶體管及相關(guān)邏輯單元制作工藝復(fù)雜度成比例增加。隨著更多晶體管技術(shù)被提出，這一差別有望延續(xù)至5nm,3nm和更低。

但是所有汽車電子產(chǎn)品尤其是安全關(guān)鍵部件及系統(tǒng)目前在制造期間及之后必須經(jīng)過嚴(yán)格檢測。

可靠性還有個問題，那就是正比于費用。汽車安全關(guān)鍵部件及系統(tǒng)設(shè)計時，供應(yīng)鏈上、下各供應(yīng)商需要完成較多環(huán)節(jié)，增加較多測試時間進而增加成本。

大家都知道汽車零部件測試最為復(fù)雜，價格也最為昂貴。目前大家正在尋找削減成本的方法，但是汽車行業(yè)卻十分小心，條理清晰。

求解這一問題，存在著兩種截然不同的思路。一是使用系統(tǒng)級的檢測，成本相對較高，但允許實際系統(tǒng)背景下檢測。然而，系統(tǒng)級測試能否真正提高總體成本尚不明確，這是因為溫度一般要求3個不同插入點，系統(tǒng)級測試則可能僅要求1個。

另一種方法是先關(guān)注成本，然后找出哪些測試是必要的，哪些測試是不必要的。

此外，并不是所有的錯誤都是一樣的，也不是所有的錯誤都是可以預(yù)測的。ISO 26262識別系統(tǒng)故障，系統(tǒng)故障是我們可以發(fā)現(xiàn)、預(yù)測和修復(fù)的故障，而隨機故障則屬于“發(fā)生的事情”。

為了使汽車系統(tǒng)可靠和安全，整個汽車供應(yīng)鏈現(xiàn)在必須融入一種安全文化，可靠性是根本，盡管沒有100%可靠。

同時，汽車供應(yīng)鏈關(guān)系正變得越來越復(fù)雜。

比如，一方面?zhèn)鹘y(tǒng)半導(dǎo)體供應(yīng)商，需要開始和OEM制造商開始深入交流，而過去這些交流停留在Tier1層面；

另一方面，傳統(tǒng)半導(dǎo)體供應(yīng)商可能還要與Tier1或者OEM競爭，后者可能會自己制造芯片，或向半導(dǎo)體供應(yīng)商合作伙伴提供明確的要求。

此外，還包括涌入汽車行業(yè)的數(shù)以千計的初創(chuàng)公司，它們在汽車行業(yè)相對缺乏經(jīng)驗。而ISO 26262要求在整個價值鏈中進行高水平的協(xié)作和信息共享，這可能是新進入者所不熟悉的。

在過去，供應(yīng)鏈?zhǔn)褂闷俨寄Ｐ?，OEM將向一級供應(yīng)商提供一個規(guī)范，然后他們將決定涉及哪個二級供應(yīng)商，以此類推，直到第3級和第4級。

如今，這種過程對于汽車制造商已顯得過于緩慢和信息溝通不充分。很多汽車制造商正在著手突破這一傳統(tǒng)的價值鏈。他們開始直接接觸原始技術(shù)供應(yīng)商（過去可能是Tier2甚至是Tier3），因為他們想知道這項技術(shù)真正能做什么，特別是在尖端技術(shù)領(lǐng)域。

他們還希望了解這些以前沒有直接對接過的間接供應(yīng)商正在進行哪些試驗，以便保證產(chǎn)品生命周期能夠延續(xù)10年以上。

而Tier2乃至Tier3對這些產(chǎn)品都很感興趣，因為他們還想了解最終用戶OEM究竟在使用這些產(chǎn)品干什么，應(yīng)在什么應(yīng)用條件下運行？

在整個汽車產(chǎn)業(yè)中，技術(shù)在變化，安全和可靠標(biāo)準(zhǔn)在嚴(yán)格。而對四處高喊“車規(guī)級”的創(chuàng)業(yè)企業(yè)而言，坑蒙掛騙在汽車行業(yè)不適用，反而正是汽車行業(yè)“進入門檻高”的體現(xiàn)。