“2006年至2016年間，綜合來(lái)看在所有汽車(chē)市場(chǎng)中，平均每輛車(chē)的電子控制單元（ECU）數(shù)量從28個(gè)增加到了38個(gè)。目前，高端汽車(chē)一般配備超過(guò)100個(gè)獨(dú)立的控制單元，小型車(chē)輛也配備了30到50個(gè)?！保ú┦勒Z(yǔ)）

“大眾的計(jì)劃是將過(guò)去70個(gè)ECU變成3-5個(gè)高性能的行車(chē)電腦和安全相關(guān)功能ECU的進(jìn)化?！保ù蟊娬Z(yǔ)）

從Tier1和車(chē)企透露的數(shù)據(jù)來(lái)看，汽車(chē)在智能化過(guò)程中，ADAS使組成車(chē)載零部件的半導(dǎo)體數(shù)量急劇增加，自動(dòng)駕駛和整車(chē)OTA要求企業(yè)縮減ECU數(shù)量，同時(shí)優(yōu)化性能，使之能夠承載大量數(shù)據(jù)的處理。

這些ECU分布在動(dòng)力管理系統(tǒng)、底盤(pán)控制系統(tǒng)、制動(dòng)系統(tǒng)、座艙、車(chē)身模塊等各種與駕乘安全、舒適相關(guān)的系統(tǒng)中。

在此背景下，ISO 26262及其涵蓋的系統(tǒng)風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)評(píng)估標(biāo)準(zhǔn)ASIL等級(jí)應(yīng)運(yùn)而生，成為一個(gè)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，力求實(shí)現(xiàn)汽車(chē)電子電氣系統(tǒng)的安全設(shè)計(jì)。

不強(qiáng)制，但必需

ISO 26262是汽車(chē)的電氣/電子相關(guān)的功能安全標(biāo)準(zhǔn)，該標(biāo)準(zhǔn)制定于2011年11月，并且在2018年又發(fā)布了第二版，追加了半導(dǎo)體指南內(nèi)容。

該標(biāo)準(zhǔn)的對(duì)象涵蓋從車(chē)輛的構(gòu)思到系統(tǒng)、ECU(電子控制單元)、嵌入式軟件、元器件開(kāi)發(fā)及相關(guān)的生產(chǎn)、維護(hù)、報(bào)廢等整個(gè)車(chē)輛開(kāi)發(fā)生命周期。

ISO 26262認(rèn)證分為開(kāi)發(fā)流程的標(biāo)準(zhǔn)和產(chǎn)品性能標(biāo)準(zhǔn)。開(kāi)發(fā)流程標(biāo)準(zhǔn)是以之前IATF 16949為基礎(chǔ)，引入像賬票類(lèi)、可追溯類(lèi)的管理這些內(nèi)容。產(chǎn)品性能標(biāo)準(zhǔn)就是符合ASIL所要求的安全等級(jí)，追加自診斷等功能。

由此可見(jiàn)，ISO 26262是汽車(chē)電子元器件穩(wěn)定性優(yōu)劣的評(píng)判依據(jù)之一，通過(guò)等級(jí)要求代表其產(chǎn)品引入有效的改善辦法，確?？扇萑谭秶陌踩?。

獲得ISO 26262認(rèn)證有兩種方式，通過(guò)第三方認(rèn)證機(jī)構(gòu)獲得認(rèn)證或自我認(rèn)證。

第三方認(rèn)證機(jī)構(gòu)通常為T(mén)üV Rheinland、TüV SUD、SGS TüV等為代表。他們對(duì)于半導(dǎo)體企業(yè)是否已確立了符合ISO 26262標(biāo)準(zhǔn)的流程進(jìn)行審查和認(rèn)證。

通過(guò)第三方認(rèn)證機(jī)構(gòu)的審查后，企業(yè)可取得認(rèn)證，推進(jìn)符合功能安全的車(chē)載產(chǎn)品的開(kāi)發(fā)。

自我認(rèn)證，是企業(yè)按照ISO2626標(biāo)準(zhǔn)執(zhí)行，但需要向客戶提供證明其遵行標(biāo)準(zhǔn)。此時(shí)相對(duì)于通過(guò)第三方認(rèn)證機(jī)構(gòu)建立符合標(biāo)準(zhǔn)的流程，自我認(rèn)證可能需要耗費(fèi)更多的工作量來(lái)證明。

據(jù)了解，半導(dǎo)體廠商羅姆（ROHM）就是基于此考慮，經(jīng)過(guò)兩年半的流程構(gòu)建，在2018年3月通過(guò)德國(guó)第三方認(rèn)證機(jī)構(gòu)TüV Rheinland獲得了ISO 26262的流程認(rèn)證。

羅姆半導(dǎo)體（上海）有限公司技術(shù)中心副總經(jīng)理李春華解釋稱(chēng)：“ISO 26262標(biāo)準(zhǔn)不是法律，不遵守ISO 26262標(biāo)準(zhǔn)并不違法。但是，汽車(chē)制造商不會(huì)購(gòu)買(mǎi)不符合標(biāo)準(zhǔn)的產(chǎn)品。汽車(chē)制造商通過(guò)根據(jù)ISO 26262設(shè)計(jì)電氣/電子系統(tǒng)來(lái)證明能夠確保汽車(chē)的安全?！?/p>

雖不強(qiáng)制，但是必需。所以從上到下的Tier2、Tier1和車(chē)企對(duì)半導(dǎo)體都會(huì)有一項(xiàng)“通過(guò)功能安全標(biāo)準(zhǔn) ISO 26262 ASIL等級(jí)”的要求。

成本與安全的平衡

ASIL分為四個(gè)等級(jí)，分別為A、B、C、D，其中A是最低等級(jí)，D是最高等級(jí)。ASIL等級(jí)越高，對(duì)安全性要求越高，為實(shí)現(xiàn)安全付出的成本越高。

ASIL等級(jí)根據(jù)不同用途定義危險(xiǎn)度而定。比如等級(jí)高的AISL D多是面向事關(guān)生命的系統(tǒng)，比如自動(dòng)駕駛、EPS。如天窗、儀表盤(pán)等應(yīng)用的芯片安全等級(jí)一般在ASIL A或B。

李春華在接受NE時(shí)代專(zhuān)訪時(shí)指出：“ASIL等級(jí)是通過(guò)定義產(chǎn)品的故障發(fā)生頻率、故障可控性而定。”

但是從ASIL A到D，研發(fā)成本指數(shù)級(jí)上升。要達(dá)到ASIL D等級(jí)的要求，產(chǎn)品的成本可能就會(huì)向上增加很多。企業(yè)該如何在成本和安全等級(jí)之間取得一個(gè)平衡呢？

李春華對(duì)NE時(shí)代表示：“在現(xiàn)有的方案當(dāng)中，比如電源系統(tǒng)，它本身能實(shí)現(xiàn)功能，但是對(duì)于產(chǎn)品功能要提升ASIL等級(jí)，如果在現(xiàn)有電源上去推翻，讓芯片廠商重新開(kāi)發(fā)一個(gè)對(duì)應(yīng)的產(chǎn)品，對(duì)于開(kāi)發(fā)時(shí)長(zhǎng)、成本來(lái)說(shuō)都比較貴。此時(shí)半導(dǎo)體企業(yè)可以提供一些電源輔助類(lèi)的產(chǎn)品（如電源監(jiān)控IC），在芯片里增加具有功能安全包括自我診斷的功能。通過(guò)加上羅姆的電源監(jiān)控芯片就可以去幫助提升電源的方案，就是對(duì)于OEM、Tier1這塊有效的去節(jié)省開(kāi)發(fā)周期、開(kāi)發(fā)成本，來(lái)達(dá)到實(shí)現(xiàn)同樣功能等級(jí)的一些產(chǎn)品。”

在車(chē)載級(jí)元器件方面，羅姆面向功能安全開(kāi)發(fā)的解決方案主要包括“針對(duì)ECU電源電路的解決方案“及“針對(duì)液晶面板的解決方案”。

在汽車(chē)ECU中，通常需要多個(gè)電源。該電源發(fā)生異常時(shí)可能會(huì)引發(fā)事故，因此，需要能夠監(jiān)控ECU內(nèi)的多個(gè)電源、并在發(fā)生異常時(shí)根據(jù)異常進(jìn)行避免事故的處理。電源監(jiān)控IC就發(fā)揮著這個(gè)作用：電源監(jiān)控IC會(huì)監(jiān)控這些電壓，并在發(fā)生異常時(shí)通知MCU，提示其進(jìn)行處理。

近年來(lái)，儀表盤(pán)已經(jīng)逐漸開(kāi)始采用LCD（液晶顯示），后視鏡和內(nèi)后視鏡采用電子鏡的車(chē)輛也多起來(lái)了。這些顯示裝置具有向駕駛員傳遞各種信息的重要作用，因此如果顯示裝置發(fā)生故障導(dǎo)致無(wú)法顯示、出現(xiàn)黑屏的話，就會(huì)給駕駛員帶來(lái)麻煩。但是，對(duì)于儀表盤(pán)和電子鏡來(lái)說(shuō)，比起黑屏，錯(cuò)誤顯示可能更危險(xiǎn)。

針對(duì)這種問(wèn)題，羅姆開(kāi)發(fā)出液晶面板用芯片組，擁有控制各液晶驅(qū)動(dòng)器的時(shí)序控制器、驅(qū)動(dòng)液晶面板的源極驅(qū)動(dòng)器和柵極驅(qū)動(dòng)器、多功能電源IC、進(jìn)行圖像視頻校正的伽瑪校正IC，可從整體上確保液晶面板的功能安全。

總而言之，車(chē)載應(yīng)用要實(shí)現(xiàn)“功能安全”，不僅需要主功能，還需要“安全機(jī)制”。并且這些“安全機(jī)制”還需要確定自己正常運(yùn)行的“自我診斷功能”。由此，車(chē)載芯片在運(yùn)行時(shí)能夠得到三層保護(hù)。

當(dāng)下游Tier 1和車(chē)企對(duì)功能安全提出需求，建立ISO 26262工作流程的半導(dǎo)體企業(yè)才能將功能安全深入整個(gè)車(chē)載芯片開(kāi)發(fā)周期之中，應(yīng)對(duì)電動(dòng)化+智能化發(fā)展方向下的安全挑戰(zhàn)。

返回第一電動(dòng)網(wǎng)首頁(yè) >