随着电动化、智能化、网联化的发展,汽车电气化程度在快速提升,电子电气系统越来越集成和复杂,其安全性的要求就尤为突显。针对不同领域的车规标准有力保证了汽车应用的高可靠性和高安全性,成了汽车供应链产品的入门门票。
在半导体领域,除了AEC-Q汽车电子元器件可靠性检测标准以外,通过严苛的功能安全标准ISOASIL认证已成了时下汽车供应链厂商们的准入规则。最近,地平线征程5芯片成功通过德国SGS-TV的ISOASIL-B功能安全产品认证,系统应用满足汽车行业最高安全级别ASIL-D要求,成为中国首颗基于ISO功能安全流程开发的车规级AI芯片。
严苛的“ISO”认证已成“上车”准则
汽车上的电子电气组件和软件规模呈指数级增长,汽车的失效已从传统的机械损坏演变成了电子电气的失效和软件BUG,同时电子电气的失效和软件BUG又可能会导致汽车控制发生致命性的错误,从而危及驾驶员和乘客的生命安全。为了解决这一问题,更严苛的汽车功能安全标准ISO便应运而生了。
ISO是汽车的电子电气相关的“功能安全”标准,该标准于年11月正式发布,年推出了第二版,追加了半导体指南,对产品所使用的半导体元器件的具体安全机制增加了新的规定。
ISO是一套复杂的认证体系,主要有两方面,一是生产流程认证;二是产品功能认证,要求安全机制符合ASIL各等级认证,从低到高,ASIL可分为4个等级:A、B、C、D,主要根据对人身安全的重要性划分。ASIL等级决定了对系统安全性的要求,ASIL等级越高,对系统的安全性要求越高,为实现安全付出的代价越高,意味着硬件的诊断覆盖率越高,开发流程越严格,相应的开发成本增加、开发周期延长,技术要求更严格。
和其他规范标准不同的是,ISO标准是预先计算出汽车电控方面的故障风险,并把降低该风险的机制作为功能的一部分预先植入系统中,从而实现“功能安全”的标准化开发工艺。ISO标准的对象涵盖从车辆的构思到系统、处理/控制芯片、嵌入式软件、元器件开发及相关的生产、维护、报废等整个车辆开发生命周期。例如,针对集成电路的质量可靠性标准AEC-Q可以看作是ISO的一个基础,ISOASIL会将AEC-Q作为硬件可靠性的一个质量指标,同时在AEC-Q基础上进行额外的功能安全开发。
ISO标准最初是由欧洲整车厂推动成立,目前美国、日本、韩国、中国都在陆续跟进这一标准。当前国际主流OEM如宝马、奔驰、通用、大众等,国内主流OEM如长城、上汽、吉利、比亚迪等都已对重要控制系统进行功能安全开发要求,并将供应商的功能安全开发能力和产品功能安全能力作为供应链准入的准则之一。
通俗地讲,虽然ISO不是全球强制性标准,但它已获得汽车界的广泛认可,成为汽车供应链厂商的准入门票。没有通过ISO认证的产品或厂商,OEM、Tier1将不得不将其拒之门外。
国产芯片亟需跨越车规认证门槛
自去年底开始的汽车芯片荒,一直持续到现在。虽然有分析机构认为今年第三季度汽车芯片缺货状况会有所缓减,但宝马、福特等汽车大厂的最新消息显示,本月及下个月工厂停工减产仍在继续。
汽车芯片全球大缺货为国产替代带来难得的机遇,但统计数据显示,目前国内汽车芯片的自给率还不到10%。相比消费电子,车规级的严苛要求将众多国产半导体厂商挡在了门外,例如AECQ、ISO、ISO/TS等都是针对汽车领域的不同认证标准。
车规级芯片自给率严重不足的问题已引发管理部门、汽车厂商、半导体厂商的广泛