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ISO 26262,汽車半導體的關鍵代碼
發(fā)布時(shí)間:2022-04-27
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對(duì)于初創半導體公司來說,這(zhè)是一張門票,也必將(jiāng)成(chéng)爲一種(zhǒng)技術的象征。

 

制定于2011年11月的ISO 26262是汽車電子相關的“功能(néng)安全”标準,後(hòu)來2018年發(fā)布了第二版,追加了半導體部分,成(chéng)爲車規級元器件的标準。

 

ISO 26262标準根據安全風險程度對(duì)系統或部件确定劃分從A到D的安全等級, ASIL(Automotive Safety Integrity Level)汽車安全完整性等級中A級最低,D級最高。伴随著(zhe)ASIL等級的增加,針對(duì)系統硬件和軟件開(kāi)發(fā)流程的要求也随之增強。 近年來,ISO 26262成(chéng)爲智能(néng)汽車的香饽饽,并已延伸至半導體産業上遊,進(jìn)入IP、芯片制造等環節中。

 

但是,ISO 26262标準的對(duì)象涵蓋從車輛的構思到系統、ECU(電子控制單元)、嵌入式軟件、元器件開(kāi)發(fā)及相關的生産、維護、報廢等整個車輛開(kāi)發(fā)生命周期。這(zhè)個安全标準實際上極爲苛刻,而半導體公司則趨之若鹜,背後(hòu)是哪些市場趨勢的推動?

 

ISO 26262對(duì)半導體公司意味著(zhe)什麼(me)

 

ISO 26262是汽車的電氣/電子相關的功能(néng)安全标準,ISO 26262認證分成(chéng)兩(liǎng)個方面(miàn),第一個流程(開(kāi)發(fā)流程)标準,開(kāi)發(fā)流程标準是以之前IATF 16949爲基礎,引入賬票類、可追溯類的管理内容。另一個是産品(産品性能(néng))的标準,主要是針對(duì)産品性能(néng)的标準,要求安全機制符合ASIL各種(zhǒng)等級認證,追加自診斷等功能(néng)。不同的等級,例如QM等級、ASIL-A等級、ASIL-B等級、ASIL-C等級、ASIL-D等級等不同等級認證,主要是根據對(duì)人身安全的重要性來劃分的。 

 

 

ISO26262标準。來源:ROHM 汽車安全标準背後(hòu)不同産品有不同的生存法則。随著(zhe)汽車上的ECU越來越多,E/E架構越來越複雜,汽車輔助駕駛功能(néng)越來越豐富,AEB(緊急制動系統)、ACC(自适應巡航)、APA(輔助泊車)功能(néng)基本成(chéng)了中級車的标配。借著(zhe)這(zhè)股東風,ISO 26262一路“平步青雲”,功能(néng)安全俨然成(chéng)爲了汽車研發(fā)的新興熱門話題。 按照2018年更新的半導體新标準,芯片設計中除了要考慮永久故障,還(hái)必須考慮由于電路幹擾、電磁幹擾而導緻的瞬态故障。芯片廠商不僅僅要提供根據基礎失效率和工作場景得出的整體的失效率,還(hái)需要向(xiàng)集成(chéng)商提供芯片内部各部分的失效率分布。

 

如今元器件制造商面(miàn)對(duì)這(zhè)樣(yàng)的功能(néng)安全的要求,爲了推進(jìn)汽車業務,就(jiù)必須要通過(guò)ISO 26262标準的認證。ISO 26262标準預先計算出汽車電控方面(miàn)的故障風險,并把降低該風險的機制作爲功能(néng)的一部分預先植入系統中,從而實現“功能(néng)安全”的标準化開(kāi)發(fā)工藝。 

 

半導體大廠早已布局

 

已有一些半導體“優等生”在ISO 26262上做了功課。 全球知名功率半導體制造商日本羅姆(ROHM)是跑在前面(miàn)的企業,從2015年就(jiù)開(kāi)始著(zhe)手準備ISO 26262認證,并在2018年通過(guò)第三方認證機構德國(guó)萊茵TUV取得ISO 26262開(kāi)發(fā)工藝認證,這(zhè)一成(chéng)就(jiù)表明ROHM面(miàn)向(xiàng)車載領域的元器件開(kāi)發(fā)工藝被(bèi)已經(jīng)可以滿足該标準中的最高安全等級“ASIL-D”。

 

在控制器方面(miàn),2020年,英飛淩宣布,其第二代AURIX™(TC3xx)單片機成(chéng)爲世界首款依據最新版ISO 26262标準獲得最高汽車安全完整性等級(ASIL-D)認證的嵌入式安全控制器。 此外,2021年, SK海力士的存儲産品獲得了ISO 26262: 2018 FSM汽車半導體芯片安全認證。也就(jiù)是說,本次SK海力士通過(guò)的認證爲2018年修訂的最新版本,對(duì)汽車半導體元件提出了更詳細的要求。

 

本次認證完成(chéng)後(hòu),海力士同樣(yàng)取得了ASIL-D的生産認證,其參與認證的産品爲 8GB LPDDR5内存芯片,將(jiāng)用于汽車自動駕駛輔助系統。 

 

主機廠的暗地角逐

 

ISO 26262标準最初是由歐洲整車廠推動成(chéng)立,目前美國(guó)、日本、韓國(guó)、中國(guó)都(dōu)在陸續跟進(jìn)這(zhè)一标準。當前國(guó)際主流OEM如寶馬、奔馳、通用、大衆等,國(guó)内主流OEM如長(cháng)城、上汽、吉利、比亞迪等都(dōu)已對(duì)重要控制系統進(jìn)行功能(néng)安全開(kāi)發(fā)要求,并將(jiāng)供應商的功能(néng)安全開(kāi)發(fā)能(néng)力和産品功能(néng)安全能(néng)力作爲供應鏈準入的準則之一。

 

現在,除了傳統半導體公司,汽車主機廠也不能(néng)接受落後(hòu),目前,汽車的安全标準出現主機廠的ISO認證與半導體公司ISO部件交叉的情況。

 

在2018年,英偉達Xavier就(jiù)開(kāi)始實施ISO 26262認證,并且分三個階段進(jìn)行評估,一是處理器的安全架構設計評估;二是開(kāi)發(fā)流程的評估;三是實施應用的評估。據英偉達官方消息, Xavier是全球首款自動駕駛處理器芯片,截至目前也是TÜV SÜD機構150年以來所評估過(guò)的最複雜的系統級芯片。

 

3月23日,比亞迪宣布與英偉達在智能(néng)駕駛技術方面(miàn)達成(chéng)合作。從2023年上半年起(qǐ),比亞迪將(jiāng)在其部分新能(néng)源汽車上搭載英偉達DRIVE Hyperion平台,實現車輛智能(néng)駕駛和智能(néng)泊車。英偉達DRIVE Orin是全球性能(néng)最高的車規級芯片,芯片算力可達254TOPS,每秒可計算254萬億次,具備高速外圍接口和高内存帶寬(205GB/秒),可無縫處理來自多個傳感器配置的數據,以實現安全可靠的智能(néng)駕駛。英偉達DRIVE Orin芯片符合 ISO26262 ASIL-D等系統化安全标準,保證智能(néng)駕駛的安全性和先進(jìn)性。

 

座艙SoC領域,三星、NXP、瑞薩、Telechip等企業座艙SoC産品均達到ISO 26262标準的ASIL-B等級,高通最新座艙SoC8295也按照ASIL B等級設計。自動駕駛SoC領域,瑞薩、Infineon 、Mobileye等企業産品均達到ISO 26262 ASIL-D等級,TÜV SÜD已确認英偉達Xavier系統芯片滿足ASIL-C等級的随機硬件完整性和ASIL D等級的系統要求。 

 

國(guó)内公司在風中前進(jìn)

 

芯原股份 2021年,芯原股份的圖像信号處理器IP(ISPIP)獲得汽車功能(néng)安全标準ISO 26262認證,通過(guò)這(zhè)個認證將(jiāng)加速公司在電動汽車和智能(néng)汽車領域的戰略布局。在智能(néng)汽車領域,芯原股份從智慧座艙到自動駕駛技術均有布局。芯原的圖形處理器IP(GPUIP)已經(jīng)在汽車上獲得了廣泛的應用,包括信息娛樂系統、儀表盤、車身環視、駕駛員狀态監控系統、ADAS、自動駕駛汽車等。目前,多家全球知名的汽車OEM廠商都(dōu)采用了芯原的GPU用于車載信息娛樂系統或是儀表盤;芯原的神經(jīng)網絡處理器IP也已經(jīng)獲得了多家客戶用于其ADAS産品,公司其他IP也正在逐步開(kāi)展車規認證的進(jìn)程中。 

 

地平線 2021年7月5日,地平線正式宣布征程5芯片成(chéng)功通過(guò)SGS-TUV ISO 26262 ASIL-B功能(néng)安全産品認證。全球知名的檢驗、鑒定、測試和認證機構SGS TUV Saar向(xiàng)地平線頒發(fā)證書。 征程5是中國(guó)首顆基于ISO 26262功能(néng)安全流程開(kāi)發(fā)的車規級AI芯片。2020年9月,地平線通過(guò)ISO 26262:2018 功能(néng)安全流程認證,時(shí)隔9個月,地平線征程5芯片産品的功能(néng)安全架構和具體設計成(chéng)功通過(guò)ISO 26262 ASIL-B Ready産品認證。在功能(néng)安全管理認證體系的護航下,地平線征程5系列芯片嚴格按照ISO 26262 功能(néng)安全開(kāi)發(fā)流程設計研發(fā),單芯片達到ASIL-B級别要求,系統應用滿足汽車行業最高安全級别ASIL-D要求,將(jiāng)助力智能(néng)駕駛産業更安全地駛入快車道(dào)。 

 

2022年3月,芯馳科技已通過(guò)了ISO 26262 ASIL D的流程認證,其針對(duì)智能(néng)座艙、智能(néng)駕駛和智能(néng)網關的9系列芯片,包括X9/G9/V9三款車規級芯片也已經(jīng)通過(guò)了ISO 26262 ASIL B産品功能(néng)安全産品認證。這(zhè)意味著(zhe)芯馳科技9系列芯片是中國(guó)市面(miàn)上完全符合“車規認證”的汽車芯片。 黑芝麻智能(néng) 黑芝麻智能(néng)擁有兩(liǎng)個自研核心算法IP,構築頂端核心競争力,其發(fā)布的華山二号系列芯片,算力最高已達196TOPS。

 

黑芝麻智能(néng)已通過(guò)ASPICE CL2車規級軟件認證、ISO 26262:2018 ASIL D功能(néng)安全流程認證和ISO26262功能(néng)安全産品ASIL B認證,成(chéng)爲國(guó)内首家集齊功能(néng)安全專家認證、功能(néng)安全流程認證以及産品認證的自動駕駛芯片公司。 納芯微 2021年,蘇州納芯微獲得由國(guó)際獨立第三方檢測、檢驗和認證機構德國(guó)萊茵TV頒發(fā)的ISO 26262功能(néng)安全管理體系ASIL D等級認證證書。

 

納芯微最早的産品集中在壓力傳感器産品上,如刹車、機油、空調等,現已與國(guó)内很多主力車廠比如東風、上汽等合作。
華爲 2021年2月,國(guó)際公認的檢驗、鑒定、測試和認證機構SGS向(xiàng)華爲頒發(fā)國(guó)内首個多産品ISO 26262:2018功能(néng)安全流程認證證書,确認華爲相關産品的開(kāi)發(fā)流程達成(chéng)ISO 26262:2018汽車安全完整性等級ASIL D級别要求。

 

也就(jiù)是說,在自動駕駛領域,英偉達Xavier系統級芯片和華爲MDC智能(néng)駕駛平台,都(dōu)獲得了ISO 26262的認證。英偉達Xavier的功能(néng)安全認證是系統級芯片,而華爲MDC的功能(néng)安全認證涵蓋了開(kāi)發(fā)流程管理體系和操作系統内核。加上華爲的的高階自動駕駛全棧解決方案(ADS),華爲基本上將(jiāng)要把自動駕駛整個系統的鏈路打通。但是,華爲MDC的ISO26262認證是功能(néng)區安全管理,而不是産品,對(duì)應的英偉達的Xavier是系統級芯片,其Driver平台産品還(hái)未有相關消息。華爲看似在操作系統上領先一步,但是獲得認證的是鴻蒙OS的内核而非整個系統。

 

ISO 26262不是強制性标準,但逐漸將(jiāng)成(chéng)爲半導體主機廠的選擇門檻,成(chéng)爲汽車供應鏈廠商的準入門檻之一。沒(méi)有通過(guò)ISO 26262認證的産品或廠商,OEM、Tier1將(jiāng)不得不將(jiāng)其拒之門外。 對(duì)于初創半導體公司來說,這(zhè)是一張門票,也必將(jiāng)成(chéng)爲一種(zhǒng)技術的象征


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