汽车芯片面临的最大技术挑战是什么？

车辆正在成为车轮上的数据中心，需要监控自身的健康状况才能正常运行。硅生命周期管理可以提供一种使电动汽车和自动驾驶汽车保持最佳状态的方法。

想象一下您未来的梦想之车。也许它是完全自主的，可以带你去任何你想去的地方，同时让你完成一些工作并在路上赶上你最喜欢的电视节目。车辆在找到停车位时让您下车，在等待您将其召回当前位置时可以自行充电。

这种对未来汽车的描述指向了一种新的汽车趋势，即车辆越来越成为车轮上的数据中心，需要能够监控其“健康状况”，以便有效、高效、安全、可靠和安全地运行。硅生命周期管理(SLM) 是我们转向具有更复杂信息娱乐系统的自动驾驶电动汽车 (EV) 时出现的许多问题的答案。

汽车行业正在目睹车辆计算能力的整合和扩展，因为越来越复杂的功能正在通过 EV 充电系统在全球范围内的各种环境和温度下提供动力。问题不仅仅是我们如何做到这一点，而且我们如何知道用于汽车的更先进的硅是否运行良好，并将在未来几年内运行良好。随着车辆的平均生命周期预期增加到 15 年以上，这些参数对于扩展未来的更新变得至关重要。

SLM 提供了一种方法来监控汽车片上系统 (SoC) 从测试和制造到它们在车辆中的功能的许多阶段。这些数据对于原始设备制造商来说至关重要，因为他们部署了无线 (OTA) 更新来主动解决当今车辆的问题。SLM 还与下一代软件定义的车辆相关，因为原始设备制造商收集对关键挑战的洞察力和可见性，并确定他们需要如何转移生产以应对这些挑战。

汽车芯片面临的最大技术挑战是什么？相应的 OEM 困难，以及 SLM 如何帮助解决这两类挑战以帮助您的下一个软件定义车辆运行更长时间、提供更方便的功能并成为更能抵御安保和安全威胁。

汽车SoC挑战

需要新的定制汽车级 SoC 来处理软件定义车辆所需的集中式计算。随着这些汽车芯片变得更小、更复杂，这些新外形的物理特性将增加了解其性能的需求。

虽然整个行业都面临着设备和系统复杂性的加速扩展带来的新挑战，但由于安全性、可靠性和安全性需求的增加，汽车芯片的挑战变得更加复杂。以下是汽车芯片设计人员面临的四大主要挑战

加速采用先进工艺节点：对于每个新技术节点，晶体管密度都在不断增加。虽然这种密度为增加技术能力提供了一个很好的机会，但它也带来了新的挑战，例如制造过程中的显着可变性。这拓宽了设计范围，除非可以使用传感器和监控结构来测量整个芯片的过程可变性。汽车公司现在正在探索将多芯片系统作为克服这种规模复杂性挑战的解决方案。

多管芯系统采用：随着多管芯系统的封装变得更加先进，管芯组合以各种配置“结合”在一起，从堆叠管芯到 2.5 和 3D 封装等等。鉴于此，重要的是能够追踪每个管芯在工艺分布上的位置。

系统复杂性：与安全、老化和降级相关的数据聚合，以及功率和计算吞吐量都是源于系统复杂性的问题。此外，未来的现场系统将在其整个生命周期内进行多次软件更新。如果管理不当，更新的软件可能会导致车辆消耗更多电力，缩短其使用寿命，并对用户体验产生负面影响。

工作量增加：最后，汽车芯片的工作量可能无法预测，需要实时优化和应用程序多样性，这可能会增加更多挑战和额外考虑。

汽车OEM挑战

将汽车硅的技术挑战与更广泛的 OEM 挑战相结合，是橡胶真正满足 SLM 解决方案道路的地方。原始设备制造商在设计车辆和决定如何解决车辆在道路使用寿命期间出现的问题时，会遇到许多不同的障碍和考虑因素。

保修成本和召回：系统越复杂，发生潜在故障的机会就越大，并且越难及时解决。召回可能成为 OEM 的一项巨大成本考虑因素。这也会导致对供应链中断的更大影响，并且正如我们上面提到的，可能会导致更多的芯片短缺事件。

越来越多的安全挑战：随着越来越多的汽车收到 OTA 软件更新，新的漏洞出现了，如果它们影响到自动驾驶汽车，就会变得特别令人担忧。鉴于这些新因素，原始设备制造商越来越关注可靠性、安全性和安全性。

电气/电子架构的大修：区域架构正在随着电气化动力总成、先进的信息娱乐系统、ADAS / L3+ 自动驾驶级别和整体更快的发布周期等新功能而发生变化。

加快上市时间：汽车领域的全球新进入者对现有原始设备制造商施加压力，要求他们加快自己更传统的设计流程。这种压力还对 SoC 的供应水平和成本、全球可用性等产生影响。

展望未来，电子产品将构成车辆最重要的部件，并将影响上述因素以及更多因素。原始设备制造商再也不能对芯片内部发生的事情视而不见，因为这会侵蚀利润，直接影响驾驶员的安全，并可能导致错失使他们的车辆成为市场上最先进的车辆的机会。SLM 是让人们更加了解车内发生的事情以及使车辆能够主动解决问题以实现“自我修复”的关键。

SLM 如何应对 SoC 和汽车 OEM 挑战

简而言之，SLM 解决方案可提高可见性和洞察力，不仅可用于微调下一代车辆的 SoC，还可以根据在其整个生命周期中收集的所有数据，微调现有 SoC 上的工作负载。可靠的 SLM 解决方案允许用户在设计过程的早期监控问题，将数据传输到中央数据库，在车辆的整个生命周期内分析数据，并在任何必要的时候采取战略行动。最终，早期警告和准确的补救措施使硬件能够针对未来的更新进行扩展。

SLM 允许进行根本原因分析、预测性维护、老化和退化警报以及现场电压分析，从而为最终客户和 OEM 带来真正的价值。在预测性维护方面，芯片分析可以为快速、准确的诊断提供更精细的信息。例如，针对 ASIL 级硅的极端温度警告可能导致客户更新以通过行动、服务或 OTA 更新进行补救，这有助于避免对关键系统造成长期损坏并避免大规模召回。

最终，为汽车 SoC 部署 SLM 直接转化为 OEM 的成本降低和节省，增加车辆的生命周期价值和使用寿命，提高可靠性和故障排除能力，并缓解汽车芯片短缺。自从汽车中使用芯片以来，汽车 SLM 就已经在一定程度上发挥了作用，但随着我们超越成熟节点并进入汽车前沿节点，它的用例变得更加先进。随着由更小的芯片提供支持的更复杂的功能带来了 SLM 准备解决的更多挑战。此外，SLM 解决方案可以满足预测性维护要求，这些要求将随着ISO 26262系列标准和ISO/SAE 21434监测和分析要求的新修订而发挥作用。

编辑：黄飞