汽车IC市场成功的关键

上网时间: 2015年03月13日? 作者:Matthew Hogan,产品营销经理,Mentor Graphics? 我来评论 【字号: ? ?小】

关键字:汽车电子市场? 汽车电子行业? 汽车IC?

当前,汽车行业采用电子技术的势头正方兴未艾。许多关于集成电路(IC)产业未来发展前景的分析报告与预测都指出,汽车行业的IC用量增速将超过其它相关应用领域。其中,IC Insights发表的一份报告显示,通信与汽车将是2011-2016年增长最强劲的两个IC应用市场,预计至2016年,汽车IC市场的规模将达到280亿美元,比2011年增长53%。另外,2012年,欧洲是汽车IC最大的地区性市场,占总体市场的37%,而到2016年,预计亚太市场的规模将与欧洲不相上下。

汽车IC市场成功的关键_《国际电子商情》2011~2016年全球IC市场应用领域增长趋势(资料来源:IC Insights)_1
2011~2016年全球IC市场应用领域增长趋势(资料来源:IC Insights)

这些预测似乎与那些专注于汽车市场的半导体厂商最近发布的财务报告相吻合。例如,飞思卡尔半导体在去年7月份披露,其45%的营业收入与汽车业务有关。这类在汽车行业中耕耘多年的老牌厂商已经在市场上建立起了稳固的产品供应渠道,因而能够轻而易举地抓住市场增长的机会。

但另一方面,对于一些汽车IC市场的新加入者来说,他们正面临着许多挑战,并且大多都与该产业严苛的安全与可靠性标准相关。

这是因为汽车产业目前根据国际电工委员会功能安全标准——电气/电子系统IEC61508标准,建立了本行业的国际标准化组织ISO 26262安全标准。这项关于功能安全的标准成为了每款汽车产品在开发阶段必不可少的组成部分,从初始规格到设计、实施、集成、检验、确认和产品发布等环节。

另外,在汽车安全性方面还存在着诸多外部不确定因素,例如美国运输部(USDOT)为推动汽车安全、通信、车联网技术发展而最新启动的互联汽车项目等等。当然,在市场的变化中,那些已经投入到安全汽车供应链开发的企业会享有领先的优势。

IC半导体在汽车领域中的增长点不仅仅只限于安全应用。除此之外,车载信息娱乐系统和车联网建设,也正在满足市场对于加强汽车与消费者数字化生活集成的需要。尽管这些不属于安全系统的范畴,不受ISO 26262标准的制约,但这类系统也正面临着标准规范的问题,而且可能要比消费电子市场的通用标准严格得多,例如汽车电子设备委员会(AEC)制定的一系列标准等等。

那么,对于一家一直在为并不如此严苛的应用环境设计IP的厂商来讲,现在的问题就是,如何把已有的IP用于对可靠性要求较高的下一代系统级芯片的设计中?所有问题归结为针对可靠性的设计和验证,包括:用什么工具来验证你的设计?采用什么措施来确保符合标准规范?

根据汽车电子设备委员会(AEC)对电子元器件的品质要求,已确定出器件磨损可靠性测试的项目,并规范了几种失效机制的测试方法,其中有:

·电迁移(EM)失效

·适用于所有MOS技术的时变击穿(或栅极氧化层完整性测试)

·热载流子注入——适用于1微米以下MOS技术

·负偏压温度不稳定性

·应力迁移等

在设计过程中根据这些失效模型进行验证,可以确保实际器件性能达到可靠性预期。在许多传统的IC验证流程中,利用规范检查、版图与原理图之间的对照检查,以及电气规则检查等步骤,上述验证项目可能还会存在问题,因为这些工具每项只专注于设计验证某一方面,需要提供一种可靠性验证平台,来帮助设计师全面了解其设计中存在的弱点。在这一方面,一系列新型EDA工具可以提供比传统IC验证工具更强大的功能,把原来的艰巨任务变得更加轻松。例如,CalibrePERC可靠性验证平台就非常适合解决这些类型的验证问题,它不仅考虑到设计中的器件,而且还包括这些器件之间的相互关系,以及它们的物理实现方法等,可以提供设计中IP互操作的可视性。

为了适应新市场的需求,尤其是在汽车行业中,采用原有的IP设计既是一种不错的选择,也是可行的,但前提是必须要清晰且深入地了解汽车行业IC可靠性标准。采用新的验证技术,对于理解和修正设计中的可靠性问题是非常关键的,这对于想要在快速成长中的汽车电子市场上取得成功同样也是十分重要的。

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