引言：

我們正在經(jīng)歷一場(chǎng)偉大的汽車革命，這次顛覆性變革將帶來(lái)可再生能源,、電動(dòng)化,、網(wǎng)聯(lián)化、智能化,、共享化的高度融合,，中國(guó)汽車行業(yè)迎來(lái)百年難得的發(fā)展窗口期，新能源充電樁納入新基建,，成為國(guó)家基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)的重點(diǎn),。汽車電子助推“新四化”趨勢(shì)加速到來(lái)，同時(shí),，新的產(chǎn)業(yè)變革正給汽車電子帶來(lái)新的機(jī)遇與挑戰(zhàn),！

正文：

2020 年 3 月初,，中央部署加快新型基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)進(jìn)度，新能源汽車充電樁迎來(lái)重大利好,，成為新基建重點(diǎn)之一,。新能源汽車充電樁作為新基建板塊，最早出現(xiàn)在 2018 年經(jīng)濟(jì)工作會(huì)議中,。在十三五期間,，國(guó)家已全面推廣發(fā)展新能源產(chǎn)業(yè)，其中就包括實(shí)現(xiàn)新能源汽車規(guī)模應(yīng)用和加速構(gòu)建規(guī)范邊界的基礎(chǔ)設(shè)施體系 / 充電基礎(chǔ)設(shè)施體系,。一段時(shí)間以來(lái),，國(guó)家持續(xù)引導(dǎo)和主推新能源產(chǎn)業(yè)發(fā)展。

發(fā)展新能源汽車是我國(guó)從汽車大國(guó)走向汽車強(qiáng)國(guó)的必由之路,，推進(jìn)充電基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)是落實(shí)這一戰(zhàn)略的有力保障,。2015 年至 2019 年我國(guó)充電樁保有量從 6.6 萬(wàn)臺(tái)增加到 121.9 萬(wàn)臺(tái)，同期新能源汽車保有量從 42 萬(wàn)輛增加到 381 萬(wàn)輛,，對(duì)應(yīng)車樁比從 2015 年 6.4:1 下降到 2019 年 3.1:1,，充電配套有所改善。然而,，從支持我國(guó)新能源汽車行業(yè)高速發(fā)展的要求來(lái)看,，充電樁配套尚顯不足。

數(shù)據(jù)來(lái)源：澤平宏觀,、中國(guó)充電聯(lián)盟,、公安部、恒大研究院

按照“新基建”的規(guī)劃,，2020 年將計(jì)劃新增集中式充換電站超過(guò) 1.2 萬(wàn)座,，分散式充電樁超過(guò) 480 萬(wàn)個(gè)，到 2025 年建設(shè)超過(guò) 3.6 萬(wàn)個(gè)充換電站,，全國(guó)車樁比將達(dá)到 1 比 1,。賽迪顧問(wèn)公司發(fā)布的研究報(bào)告顯示，根據(jù)車樁比 1∶1 的建設(shè)目標(biāo),，未來(lái) 10 年,，中國(guó)新建充電樁將達(dá)到 6300 萬(wàn)根，將形成超 1 萬(wàn)億元的充電樁基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)市場(chǎng),。

國(guó)務(wù)院發(fā)展研究中心市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)研究所副所長(zhǎng)王青表示,，“新基建”推進(jìn)新能源充電樁的建設(shè)，這將大幅改善新能源汽車在使用過(guò)程中的便利性,。從某種程度上而言,，這將成為我國(guó)新能源汽車市場(chǎng)增長(zhǎng)的重要支撐力量。汽車是國(guó)家的重要支柱性產(chǎn)業(yè),，新能源汽車作為我國(guó)彎道超車的一個(gè)策略,，不僅自身發(fā)展迅速,，現(xiàn)在看來(lái)，對(duì)能源產(chǎn)業(yè)也將帶來(lái)革新的機(jī)會(huì),。新能源汽車,、新能源充電樁兩者之間是共同促進(jìn)和聯(lián)動(dòng)發(fā)展的關(guān)系。新基建將新能源充電樁建設(shè)作為七大發(fā)展領(lǐng)域之一,，對(duì)于新能源汽車和充電樁企業(yè)來(lái)說(shuō)都是重大利好,。可以肯定的是,，接下去 5-10 年,，中國(guó)將迎來(lái)新能源汽車、新能源充電樁的大發(fā)展時(shí)期,。

數(shù)據(jù)來(lái)源：蓋世汽車

中國(guó)新能源汽車市場(chǎng)將帶來(lái)半導(dǎo)體新機(jī)遇

中國(guó)高度重視新能源汽車發(fā)展,，向燃油車說(shuō)“再見(jiàn)”的時(shí)間或許比大多數(shù)人預(yù)期來(lái)得更快。隨著汽車行業(yè)對(duì)“新四化”(電動(dòng)化,、網(wǎng)聯(lián)化,、智能化、共享化)的加速投入研發(fā),，中國(guó)的汽車工業(yè)正經(jīng)歷著第三次造車?yán)顺?。汽車行業(yè)正在深度探討 5G、人工智能,，智能網(wǎng)聯(lián),、汽車輕量化、新能源,、安全與檢測(cè)等新型熱點(diǎn)話題,。

中國(guó)工程院院士李德毅稱，現(xiàn)在智能化越來(lái)越重要,，加上 5G 和道路的智能化,，讓自動(dòng)駕駛變得越來(lái)越可能,。過(guò)去的自動(dòng)駕駛可以說(shuō)主要是單車智能,，智能網(wǎng)聯(lián)則可以被認(rèn)為是使能自動(dòng)駕駛的生態(tài)環(huán)境。現(xiàn)在,，人車路三個(gè)要素結(jié)合起來(lái),，就是中國(guó)的自動(dòng)駕駛和智能網(wǎng)聯(lián)的特色。

伴隨著智能網(wǎng)聯(lián)新能源汽車的發(fā)展,，當(dāng)前汽車電子已經(jīng)進(jìn)入新一輪技術(shù)革新周期,，汽車電子滲透率及單車價(jià)值量都將會(huì)得到大幅提升，市場(chǎng)空間超萬(wàn)億,；國(guó)內(nèi)汽車市場(chǎng)作為全球汽車產(chǎn)業(yè)引擎,，保有量迅速增長(zhǎng),。國(guó)內(nèi)市場(chǎng)將在新一輪汽車電子化技術(shù)革命中將扮演重要角色，并助力國(guó)內(nèi)產(chǎn)業(yè)鏈相關(guān)公司快速成長(zhǎng),。

什么是汽車電子,？汽車電子是汽車電子控制系統(tǒng)與車載電子電器系統(tǒng)的總稱，其中汽車電子控制系統(tǒng)包括發(fā)動(dòng)機(jī)電子系統(tǒng),、底盤電子系統(tǒng),、駕駛輔助系統(tǒng)系統(tǒng)與車身電子系統(tǒng)，車載電子電器系統(tǒng)包括安全舒適系統(tǒng)及信息娛樂(lè)與網(wǎng)聯(lián)系統(tǒng),，六大系統(tǒng)中以信息娛樂(lè)與網(wǎng)聯(lián)系統(tǒng),、自動(dòng)駕駛系統(tǒng)技術(shù)迭代最為迅速，汽車電子化已然在引導(dǎo)現(xiàn)代汽車技術(shù)發(fā)展的又一次革命,。

從市場(chǎng)角度來(lái)看新能源智能網(wǎng)聯(lián)汽車時(shí)代的半導(dǎo)體機(jī)遇,，可以看到：

首先，新能源智能網(wǎng)聯(lián)汽車電子化程度會(huì)越來(lái)越高,，汽車電子系統(tǒng)市場(chǎng)急劇增長(zhǎng),。在 2004 年，僅有四分之一的出廠車輛內(nèi)置安全氣囊,，而配有前裝電動(dòng)座椅的車輛不足 50%,。如今，汽車行業(yè)的創(chuàng)新大多出現(xiàn)在電子系統(tǒng)而非機(jī)械層面,。2007 年到 2017 年期間,，汽車電子成本占整車成本比例從約 20%上升至 40%左右，2030 年預(yù)計(jì)達(dá)到近 50%,。

數(shù)據(jù)來(lái)源：IHS,，德勤分析

其次，汽車半導(dǎo)體供應(yīng)商正獲益于為控制單元（MCU）,、傳感器（Sensor）,、存儲(chǔ)器（Memory）等各類半導(dǎo)體需求的大幅上漲。到 2022 年,，半導(dǎo)體成本預(yù)計(jì)將達(dá)到每車近 600 美元,。根據(jù)預(yù)測(cè)，未來(lái)幾年中國(guó)汽車主流芯片市場(chǎng)需求將分布在智能座艙,、自動(dòng)駕駛,、T-Box 和 C-V2X、網(wǎng)關(guān)等應(yīng)用,。

中國(guó)汽車半導(dǎo)體的現(xiàn)狀和挑戰(zhàn)

汽車行業(yè)對(duì)半導(dǎo)體廠商而言并非一個(gè)陌生的市場(chǎng),。事實(shí)上，許多廠商多年前就已進(jìn)入了汽車領(lǐng)域。然而,，由于客戶規(guī)模不足,，當(dāng)時(shí)汽車市場(chǎng)并非半導(dǎo)體廠商的重要收益來(lái)源，而且流程驗(yàn)證周期長(zhǎng),，與消費(fèi)電子相比銷量又很低,。由于高級(jí)駕駛輔助系統(tǒng)、人工智能,、數(shù)字互聯(lián)以及傳感器等汽車電子的需求不斷增加,，市場(chǎng)氛圍越來(lái)越熱烈，汽車電子在整車設(shè)計(jì)中的重要性日益加強(qiáng),。

智能網(wǎng)聯(lián)和新能源汽車的快速發(fā)展推動(dòng)著汽車芯片市場(chǎng)的格局重構(gòu),，當(dāng)前全球領(lǐng)先的車用電子芯片廠商在各功能模塊均有布局。由于 ADAS,、自動(dòng)駕駛,、車聯(lián)網(wǎng)與車載娛樂(lè)服務(wù)系統(tǒng)均需要高性能的處理芯片，因此隨著汽車對(duì)于駕駛體驗(yàn)和安全性能需求的快速提升,，對(duì)應(yīng)的芯片需求不斷擴(kuò)大,，尤其是 ADAS 和新能源電動(dòng)汽車領(lǐng)域的頭部芯片廠商參與者眾多。

雖然目前全球頭部汽車芯片廠商對(duì)于芯片的布局基本涉及全部的汽車模塊分類,，但是由于汽車芯片較長(zhǎng)的設(shè)計(jì)周期和較高的技術(shù)壁壘,，恩智浦，英飛凌,，瑞薩,，德州儀器，意法半導(dǎo)體等高端市場(chǎng)供應(yīng)商能夠相對(duì)地專注于不同的產(chǎn)品和細(xì)分市場(chǎng),。

 
數(shù)據(jù)來(lái)源：智東西,、中信證券

整個(gè)汽車芯片呈現(xiàn)國(guó)外巨頭壟斷的行業(yè)格局。隨著中美貿(mào)易摩擦不斷升級(jí),，對(duì)中國(guó)車企引入國(guó)外核心技術(shù)及核心零部件都增加了障礙,。但時(shí)勢(shì)造英雄，嚴(yán)峻的形勢(shì)也為中國(guó)汽車行業(yè)提供了機(jī)會(huì),，勢(shì)必加速中國(guó)汽車芯片產(chǎn)業(yè)的發(fā)展,，加快自主研發(fā)和創(chuàng)新的步伐。

雖然國(guó)內(nèi)汽車芯片公司面臨市場(chǎng)被巨頭壟斷,、進(jìn)入技術(shù)壁壘高,、缺乏經(jīng)驗(yàn)等種種困難，但也正奮發(fā)圖強(qiáng),。幾年前，在中國(guó)還找不出幾家做前裝汽車芯片的公司。而如今,，突然如雨后春筍般涌現(xiàn)出二三十家,，包括地平線、黑芝麻,、芯馳等,，其范圍涵蓋了輔助駕駛、中控,、儀表盤,、T-Box、網(wǎng)關(guān),、車身控制,、電池管理、硬件加解密,、激光雷達(dá),、毫米波雷達(dá)、圖像傳感器和圖像信號(hào)處理器等,，八仙過(guò)海各顯神通,。

值得關(guān)注的是，除了芯片設(shè)計(jì)公司正在積極進(jìn)入汽車芯片開(kāi)發(fā),，一些主流車廠也加入到芯片開(kāi)發(fā)陣營(yíng)中,。其中最吸引眼球的是特斯拉公司，早在 2015 年,，特斯拉曾與 Mobileye 合作,，采用其芯片 EyeQ3。之后,，特斯拉與另一芯片巨頭英偉達(dá)合作,。而今，特斯拉生出了自研芯片的心思,，并取得巨大成功,。追隨特斯拉的腳步，國(guó)際整車廠豐田,、寶馬,、大眾、戴姆勒,、福特等紛紛以股權(quán)投資,、合作開(kāi)發(fā)的方式投身汽車電子研發(fā)。中國(guó)國(guó)內(nèi)比亞迪,、上汽,、吉利,、一汽、東風(fēng)等也已具備前瞻性視野,，以各種形式參與芯片研發(fā),，擁抱汽車產(chǎn)業(yè)的全新革命——電動(dòng)化、智能化,、網(wǎng)聯(lián)化,，走進(jìn)軟件與硬件結(jié)合的時(shí)代，探索自己的未來(lái),。中國(guó)整車廠以雄厚財(cái)力,、應(yīng)用場(chǎng)景等參與上游芯片設(shè)計(jì)領(lǐng)域，會(huì)更有利于推動(dòng)中國(guó)本土車用芯片設(shè)計(jì)快速成長(zhǎng),。

然而,，做芯片難，做汽車芯片更難,。汽車芯片無(wú)論對(duì)國(guó)外還是國(guó)內(nèi)芯片設(shè)計(jì)公司,、無(wú)論對(duì)國(guó)際還是中國(guó)整車廠，都是比較難啃的一塊骨頭,，那么到底難在哪里呢,？總結(jié)為安全性和可靠性兩大難點(diǎn)。

ISO 26262

ISO 26262 是汽車安全性國(guó)際標(biāo)準(zhǔn),，此標(biāo)準(zhǔn)主要定位在汽車中特定的電氣器件,、電子設(shè)備、可編程電子器件等專門用于汽車領(lǐng)域的部件,，旨在提高汽車電子,、電氣產(chǎn)品的功能安全。為什么汽車行業(yè)對(duì) ISO 26262 如此重視,？這是因?yàn)槊恳惠v生產(chǎn)出來(lái)的汽車上路之后都會(huì)融入我們的日常生活,，一旦汽車上的軟硬件設(shè)備和系統(tǒng)發(fā)生失效或故障，都有可能危害到人類的生命與財(cái)產(chǎn)安全,，后果可能相當(dāng)嚴(yán)重,。為了讓人們對(duì)汽車安全相關(guān)功能有更好的理解，以及指導(dǎo)電子設(shè)備和系統(tǒng)設(shè)計(jì)人員該如何避免這些風(fēng)險(xiǎn),，ISO 組織制定了汽車功能安全管理體系,，稱為 ISO 26262。

ISO 26262 為汽車安全提供了一個(gè)生命周期理念：管理,、開(kāi)發(fā),、生產(chǎn)、經(jīng)營(yíng),、服務(wù),、報(bào)廢,。同時(shí)標(biāo)準(zhǔn)涵蓋功能性安全方面的整體開(kāi)發(fā)過(guò)程：需求規(guī)劃、設(shè)計(jì),、實(shí)施,、集成,、驗(yàn)證,、確認(rèn)和配置。一句話概括,，就是對(duì)汽車產(chǎn)品開(kāi)發(fā)和設(shè)計(jì)來(lái)說(shuō),，從項(xiàng)目最開(kāi)始階段就需要把安全相關(guān)的理念加入到產(chǎn)品規(guī)劃和設(shè)計(jì)中。把安全管理加入到產(chǎn)品規(guī)劃和設(shè)計(jì)的具體做法,。

目前,，ISO 26262 還只是推薦標(biāo)準(zhǔn)，但在可預(yù)見(jiàn)的未來(lái),，世界級(jí)車廠,、包括國(guó)內(nèi)的主流車廠都會(huì)要求與安全相關(guān)的產(chǎn)品要符合 ISO 26262 標(biāo)準(zhǔn)。中國(guó)也積極參與了 ISO 26262 標(biāo)準(zhǔn)的制定,，雖然未來(lái) ISO 26262 在中國(guó)的執(zhí)行方式待定,，但業(yè)界認(rèn)為強(qiáng)制執(zhí)行的可能性較大。ISO 26262 對(duì)于電子設(shè)備和系統(tǒng)制造商是一個(gè)保護(hù)性措施,。ISO 26262 是目前最先進(jìn)的汽車安全標(biāo)準(zhǔn),，在可能的事故訴訟中，若是由已通過(guò) ISO 26262 標(biāo)準(zhǔn)的電子設(shè)備或系統(tǒng)導(dǎo)致的故障,，只需承擔(dān)有限責(zé)任,。

我們?cè)賮?lái)了解下 ASIL，英文全稱是 Automotive Safety Integration Level,，中文是汽車安全完整性等級(jí),。ASIL 描述系統(tǒng)能夠?qū)崿F(xiàn)指定安全目標(biāo)的概率高低。

ASIL 有四個(gè)等級(jí),，分別為 A,，B，C,，D,，其中 A 是最低的等級(jí)，D 是最高的等級(jí),。越高的級(jí)別,，對(duì)設(shè)計(jì)所要求的功能安全性越高，這種要求包括對(duì)故障的覆蓋率,，設(shè)計(jì)流程的可追溯,，設(shè)計(jì)軟件的可信賴證明等,。舉其中一個(gè)例子來(lái)說(shuō)，ASIL A 等級(jí)對(duì)系統(tǒng)單點(diǎn)故障的覆蓋率要求達(dá)到 90%以上,；而 ASIL D 等級(jí)對(duì)系統(tǒng)單點(diǎn)故障的覆蓋率要求達(dá)到 99%以上,。
 

數(shù)據(jù)來(lái)源：新思科技

AEC-Q100

早年，克萊斯勒,、福特和通用汽車為建立一套通用的零件資質(zhì)及質(zhì)量系統(tǒng)標(biāo)準(zhǔn)而設(shè)立了汽車電子委員會(huì)(AEC),，AEC 是“Automotive Electronics Council：汽車電子協(xié)會(huì)”之縮寫，由主要汽車制造商與美國(guó)的主要零部件制造商匯聚一起成立的團(tuán)體,，該團(tuán)體以車載電子部件的可靠性以及認(rèn)定標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)格化為目的,。AEC 建立了質(zhì)量控制的標(biāo)準(zhǔn)。同時(shí),，由于符合 AEC 規(guī)范的零部件均可被上述三家車廠同時(shí)采用,，促進(jìn)了零部件制造商交換其產(chǎn)品特性數(shù)據(jù)的意愿，并推動(dòng)了汽車零件通用性的實(shí)施,，為汽車零部件市場(chǎng)的快速成長(zhǎng)打下基礎(chǔ),。

AEC-Q100 主要用于預(yù)防產(chǎn)品可能發(fā)生各種狀況或潛在的故障狀態(tài)，引導(dǎo)零部件供貨商在開(kāi)發(fā)的過(guò)程中就能采用符合該規(guī)范的芯片,。AEC-Q100 對(duì)每一個(gè)芯片個(gè)案進(jìn)行嚴(yán)格的質(zhì)量與可靠度確認(rèn),，確認(rèn)制造商所提出的產(chǎn)品數(shù)據(jù)表、使用目的,、功能說(shuō)明等是否符合最初需求的功能,，以及在連續(xù)使用后功能與性能是否能始終如一。AEC-Q100 標(biāo)準(zhǔn)的目標(biāo)是提高產(chǎn)品的良品率,，對(duì)芯片供貨商來(lái)說(shuō),，要通過(guò) AEC-Q100，不論是在產(chǎn)品的尺寸,、合格率,，還是成本控制，都面臨很大的挑戰(zhàn),。

IATF16949

IATF16949 是質(zhì)量管理體系—汽車行業(yè)生產(chǎn)件與相關(guān)服務(wù)件的組織實(shí)施 ISO9001 的特殊要求,，IATF16949 只適用于汽車整車廠和其直接的零備件制造商，也就是說(shuō)這些廠家須直接與生產(chǎn)汽車有關(guān),，能開(kāi)展加工制造活動(dòng),，并通過(guò)這種活動(dòng)使產(chǎn)品增值。半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)鏈中,，晶圓廠都需要嚴(yán)格按照 IATF16949 標(biāo)準(zhǔn)開(kāi)展汽車電子的代工,。

新思科技汽車芯片和軟件解決方案

隨著新一代汽車應(yīng)用持續(xù)推動(dòng)市場(chǎng)增長(zhǎng)，設(shè)計(jì)人員面臨著越來(lái)越大的壓力,，他們需要在滿足功能安全要求的同時(shí),，依然能夠?qū)崿F(xiàn)緊迫的上市時(shí)間目標(biāo),。新思科技完整汽車設(shè)計(jì)解決方案同時(shí)提供復(fù)雜的功能安全分析、設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)和驗(yàn)證功能,。差異化汽車設(shè)計(jì)產(chǎn)品,，如統(tǒng)一功能安全驗(yàn)證和原生汽車解決方案，使設(shè)計(jì)人員能夠在規(guī)劃和實(shí)現(xiàn)階段證明其芯片安全架構(gòu)達(dá)到目標(biāo) ASIL 等級(jí),。

統(tǒng)一的功能安全驗(yàn)證解決方案將同類中最佳的故障活動(dòng)管理技術(shù)集中在一個(gè)統(tǒng)一的控制中心,。早期功能安全分析可以快速識(shí)別三模冗余（TMR）和雙核鎖步（DCLS）的候選對(duì)象，并對(duì)目標(biāo) ASIL 指標(biāo)做出預(yù)估,。新思科技的原生汽車解決方案提供業(yè)界最全面的功能集,，可以高效實(shí)現(xiàn)和驗(yàn)證 TMR,、DCLS 和故障安全有限狀態(tài)機(jī)（FSM）等功能安全機(jī)制,。可執(zhí)行全面的數(shù)字 / 模擬故障注入和仿真,，來(lái)生成可靠的數(shù)據(jù),，用于最終分析和匯總。新思科技還提供完整的解決方案來(lái)解決可靠性問(wèn)題,，包括電遷移,、電壓降、器件老化和強(qiáng)大的冗余通孔插入(RVI)功能,。

新思科技統(tǒng)一功能安全驗(yàn)證解決方案包括：

?    VC 功能安全管理器,，這是一款高質(zhì)量的可擴(kuò)展和分布式 FMEDA 自動(dòng)化工具，通過(guò) FMEA/FMEDA 和統(tǒng)一故障活動(dòng)流程提供最高生產(chǎn)率 
?    TestMAX FuSa,，可在 RTL 級(jí)或門級(jí)執(zhí)行快速的早期功能安全分析 
?    Z01X?故障仿真器,，用于快速、可靠的數(shù)字故障仿真 
?    VC Formal?FuSa 應(yīng)用程序,，通過(guò)應(yīng)用形式化過(guò)濾來(lái)加快故障分類 
?    TestMax CustomFault?故障仿真器,，提供高性能模擬和混合信號(hào)故障仿真，以實(shí)現(xiàn)全芯片功能安全和測(cè)試覆蓋率分析 
?    ZeBu?仿真器,，用于為使用大量軟件的長(zhǎng)時(shí)間測(cè)試執(zhí)行故障仿真 
?    Verdi?故障分析,，用于調(diào)試、規(guī)劃和覆蓋,，包括與業(yè)界領(lǐng)先的需求跟蹤工具集成 
?    Certitude?功能驗(yàn)證質(zhì)量管理系統(tǒng),，用于證明驗(yàn)證流程的穩(wěn)健性，以支持 ISO 26262 第 8-9 部分的評(píng)估,。

目前,，新思科技提供業(yè)界首套完整的用于實(shí)現(xiàn)和驗(yàn)證功能安全機(jī)制的原生集成功解決方案，幫助設(shè)計(jì)人員顯著縮短上市時(shí)間的同時(shí),，確保安全關(guān)鍵的汽車設(shè)計(jì)的更高結(jié)果質(zhì)量,。

汽車技術(shù)的加速發(fā)展,，需要更多的汽車芯片來(lái)達(dá)到自動(dòng)駕駛和高級(jí)駕駛輔助系統(tǒng)(ADAS)的更高汽車安全完整性等級(jí)(ASIL)。新思科技原生汽車設(shè)計(jì)解決方案通過(guò)提供業(yè)界最全面的功能集來(lái)實(shí)現(xiàn)功能安全機(jī)制（如三模冗余(TMR),、雙核鎖步(DCLS)和故障安全有限狀態(tài)機(jī)(FSM)）,，使設(shè)計(jì)人員能夠?qū)崿F(xiàn)其目標(biāo) ASIL。

通過(guò)原生汽車解決方案,，設(shè)計(jì)人員可以在設(shè)計(jì)流程早期生成業(yè)界首個(gè)功能安全意圖,，來(lái)描述在整個(gè)數(shù)字設(shè)計(jì)流程中用作輸入并得到維護(hù)的安全機(jī)制行為。新思科技原生汽車解決方案整合了多項(xiàng)功能安全技術(shù)的完整數(shù)字設(shè)計(jì)流程,，這些技術(shù)相互配合,，最大限度提高效率，其中包括： 
       
?    TestMAX FuSa,，在 RTL 級(jí)或門級(jí)執(zhí)行早期功能安全分析,，并確定 TMR 或 DCLS 的候選對(duì)象，以實(shí)現(xiàn)目標(biāo) ASIL 的單點(diǎn)故障指標(biāo)(SPFM)目標(biāo) 
?    Design Compiler? NXT 綜合,、IC Compiler?II 布局布線和 Fusion Compiler?設(shè)計(jì),，插入、檢查并報(bào)告已實(shí)現(xiàn)的安全機(jī)制 
?    Formality?等價(jià)性檢查器,，在冗余或附加邏輯模塊插入后在功能上驗(yàn)證 RTL 是否與網(wǎng)表匹配 
?    IC Validator 物理簽核,，驗(yàn)證版圖并報(bào)告所有冗余機(jī)制均已正確實(shí)現(xiàn)

除芯片設(shè)計(jì)及驗(yàn)證外，新思科技還提供一系列通過(guò)汽車認(rèn)證的 IP,，它們獲得了 ISO 26262 認(rèn)證,，經(jīng)過(guò)設(shè)計(jì)和測(cè)試能夠滿足 1 級(jí)和 2 級(jí)溫度要求，同時(shí)符合 AEC-Q100 可靠性和 ISO 9001 質(zhì)量管理體系標(biāo)準(zhǔn),。一系列高速接口,、處理器和基礎(chǔ) IP，可幫助汽車芯片公司根據(jù)面向 ISO 26262 功能安全性,、可靠性和質(zhì)量的汽車標(biāo)準(zhǔn)定義進(jìn)行設(shè)計(jì)和測(cè)試,。主流汽車芯片公司都在使用這些 IP 來(lái)設(shè)計(jì)車載 SoC，用于 ADAS,、MCU,、信息娛樂(lè)和互聯(lián)汽車應(yīng)用，這些 IP 已經(jīng)過(guò)驗(yàn)證,，能夠加速 SoC 車規(guī)級(jí)認(rèn)證,。

此外，作為一家跨半導(dǎo)體和整車的汽車電子技術(shù)方案領(lǐng)導(dǎo)者,，新思科技面向整車廠和零部件供應(yīng)商提供八大核心技術(shù),，包括：系統(tǒng)功能仿真、前期架構(gòu)設(shè)計(jì)、虛擬原型設(shè)計(jì),、線束設(shè)計(jì),、虛擬故障注入、系統(tǒng)及零部件的軟硬件在環(huán),、高性能系統(tǒng)性能與功耗分析,，和軟件質(zhì)量及信息安全。

多年來(lái),，新思科技成熟先進(jìn)的芯片設(shè)計(jì)工具,、符合汽車行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)認(rèn)證的 IP 核、驗(yàn)證,、仿真,、虛擬原型設(shè)計(jì)等全套解決方案 ，幫助合作伙伴實(shí)現(xiàn)安全關(guān)鍵的汽車設(shè)計(jì)的更高結(jié)果質(zhì)量,，幫助其產(chǎn)品實(shí)現(xiàn)車規(guī)級(jí)標(biāo)準(zhǔn)并縮短上市時(shí)間,。

最新部分合作案例如下：

?    2020 年 1 月，新思科技與保時(shí)捷共同編寫了《為數(shù)字未來(lái)加速汽車開(kāi)發(fā)》白皮書(shū),，勾勒最為先進(jìn)的汽車電子架構(gòu)開(kāi)發(fā)流程,。該白皮書(shū)旨在基于保時(shí)捷系統(tǒng)工程原則，在現(xiàn)有汽車開(kāi)發(fā)過(guò)程中融入新思科技 Triple Shift-Left 方法學(xué),。這一方法學(xué)可以讓車廠(OEM)憑借車規(guī)級(jí) IP 核，以更快的速度將安全性和保障性加入汽車芯片設(shè)計(jì)之中,；通過(guò)虛擬原型解決方案,，實(shí)現(xiàn)最早 18 個(gè)月前開(kāi)始軟件開(kāi)發(fā)，并在整條供應(yīng)鏈上的開(kāi)發(fā)和測(cè)試方面,，對(duì)軟件安全性和品質(zhì)進(jìn)行評(píng)估,。

?    2019 年 11 月，新思科技與三星攜手交付全面汽車芯片設(shè)計(jì)解決方案,。該解決方案實(shí)現(xiàn)了自動(dòng)駕駛和高級(jí)駕駛輔助系統(tǒng)(ADAS)的目標(biāo)汽車安全完整性等級(jí)(ASIL),。作為合作的一部分，三星和新思科技聯(lián)手推出了三星的汽車參考流程來(lái)滿足安全關(guān)鍵型設(shè)計(jì)的目標(biāo) ASIL 等級(jí),?；谌?8LPP 工藝開(kāi)發(fā)的汽車參考流程經(jīng)過(guò)調(diào)試，能夠在不同的工藝技術(shù)上體現(xiàn)優(yōu)勢(shì),。

?    2019 年 9 月,，英飛凌與新思科技合作，英飛凌的下一代 AURIX?微控制器將集成一個(gè)全新的高性能 AI 加速器 – 并行處理單元（PPU）,，而該 PPU 將采用新思科技的 DesignWare? ARC? EV 處理器 IP,。

?    2019 年 5 月，新思科技和 Elektrobit 宣布了一項(xiàng)利用虛擬環(huán)境加速汽車電子系統(tǒng)開(kāi)發(fā)的合作計(jì)劃,。雙方正合作將新思科技 Virtualizer Development Kits（簡(jiǎn)稱 VDK）,、EB 操作系統(tǒng),、開(kāi)發(fā)和測(cè)試工具以及互補(bǔ)的專業(yè)知識(shí)結(jié)合在一起，以實(shí)現(xiàn)硅前和電子控制單元(ECU)前的硬件可用性和軟件開(kāi)發(fā),。該聯(lián)合解決方案加快了系統(tǒng)測(cè)試周期,，使汽車一級(jí)供應(yīng)商和 OEM 公司能夠從物理系統(tǒng)測(cè)試過(guò)渡到虛擬系統(tǒng)測(cè)試。

?    2019 年 4 月,，新思科技與意法半導(dǎo)體合作,，建立“卓越中心”，以加快汽車電子系統(tǒng)和軟件的開(kāi)發(fā)速度,。該計(jì)劃主要為意法半導(dǎo)體“恒星”系列汽車多核微控制器(MCU)提供新思科技 Virtualizer 開(kāi)發(fā)工具包,，使汽車系統(tǒng)軟件開(kāi)發(fā)從傳統(tǒng)的物理測(cè)試平臺(tái)轉(zhuǎn)向虛擬開(kāi)發(fā)平臺(tái)，縮短汽車電子系統(tǒng)開(kāi)發(fā)周期,。首個(gè)支持 ST“恒星”MCU 系列的 VDK 已經(jīng)面世,。

?    2019 年 3 月，瑞薩電子宣布已經(jīng)為其高性能汽車 SoC 與任務(wù)關(guān)鍵型微控制器部署新思科技 Fusion Compiler? RTL-to-GDSII 設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)解決方案,，以便讓市場(chǎng)更快采用下一代汽車設(shè)計(jì),。Fusion Compiler 在瑞薩廣泛的驗(yàn)證過(guò)程中，為多個(gè)量產(chǎn)設(shè)計(jì)帶來(lái)了最佳的時(shí)序和功耗(QoR),、更小的面積以及更快的設(shè)計(jì)收斂速度(TTR),。在初始設(shè)計(jì)解決方案成功獲得多個(gè)重大利好之后，瑞薩開(kāi)始廣泛部署 Fusion Compiler,，希望其汽車設(shè)計(jì)團(tuán)隊(duì)也能從中受益,。

?    2018 年 10 月，新思科技推出支持 TSMC 7nm FinFET 工藝技術(shù)的汽車級(jí) DesignWare?Controller 和 PHY IP,。DesignWare LPDDR4x,、MIPI CSI-2、D-PHY,、PCI Express 4.0 以及安全 IP 在 TSMC 7nm 工藝技術(shù)實(shí)現(xiàn)了先進(jìn)的汽車設(shè)計(jì)規(guī)則,，以滿足 ADAS 和自動(dòng)駕駛芯片的可靠性及運(yùn)行要求。推出此項(xiàng)支持 TSMC 7nm 工藝技術(shù)的汽車級(jí) IP 進(jìn)一步擴(kuò)展了新思科技 FinFET 工藝的 ISO 26262 ASIL Ready IP 解決方案的產(chǎn)品組合,，并已被十余家領(lǐng)先的汽車廠商所采用,。該 IP 滿足嚴(yán)格的 AEC-Q100 溫度要求，為汽車芯片提供高可靠性,。此外,，新思科技還提供包含故障模式和 FMEDA 報(bào)告的汽車安全包，能夠節(jié)省設(shè)計(jì)人員數(shù)月的開(kāi)發(fā)時(shí)間,，并加快芯片安全功能評(píng)估,。

汽車的高度智能化、網(wǎng)聯(lián)化、電子化發(fā)展趨勢(shì),，使當(dāng)今的車輛成為一臺(tái)聯(lián)網(wǎng)的移動(dòng)計(jì)算機(jī),，這帶來(lái)了汽車行業(yè)幾乎沒(méi)有什么經(jīng)驗(yàn)來(lái)處理的問(wèn)題：網(wǎng)絡(luò)安全風(fēng)險(xiǎn)。汽車制造商面臨的軟件問(wèn)題與運(yùn)輸公司沒(méi)有什么兩樣,，他們都面臨著軟件安全所固有的各種挑戰(zhàn),。

新思科技與國(guó)際自動(dòng)機(jī)工程師學(xué)會(huì)（SAE International）聯(lián)合發(fā)布的《保護(hù)現(xiàn)代車輛的安全：汽車工業(yè)網(wǎng)絡(luò)安全實(shí)踐研究》報(bào)告顯示，73％的汽車相關(guān)從業(yè)者表示,，他們非常擔(dān)心第三方所提供的汽車技術(shù)的網(wǎng)絡(luò)安全狀況,；44％的受訪者表示，他們的企業(yè)對(duì)上游供應(yīng)商提供的產(chǎn)品落實(shí)了網(wǎng)絡(luò)安全要求,。新思科技軟件安全部門經(jīng)過(guò)驗(yàn)證的方法和自動(dòng)化解決方案,，將加強(qiáng) SDLC 的每個(gè)階段和整個(gè)軟件供應(yīng)鏈中的軟件安全狀況，實(shí)現(xiàn)安全和品質(zhì)保障,。識(shí)別有風(fēng)險(xiǎn)的設(shè)計(jì),，并控制缺陷和資產(chǎn)漏洞。

包含：

?    設(shè)計(jì)階段：識(shí)別有風(fēng)險(xiǎn)的設(shè)計(jì)缺陷,、控制缺陷和資產(chǎn)漏洞,。
?    開(kāi)發(fā)階段：檢測(cè)第三方組件、安全漏洞,、許可證使用以及代碼中的關(guān)鍵缺陷和弱點(diǎn),。

新思科技安全性軟件解決方案還會(huì)檢測(cè)第三方組件、安全漏洞,、許可證使用以及代碼中存在的弱點(diǎn),，可幫助滿足 ISO 26262、MISRA 和其他新興汽車網(wǎng)絡(luò)安全標(biāo)準(zhǔn),。  

總結(jié)

想象一下，你期待擁有的下一部汽車是什么樣子,？汽車還只是你的代步交通工具嗎,？很多人期待汽車成為一種生活方式，娛樂(lè),、出行,、智能應(yīng)用、自動(dòng)駕駛……人工智能,、物聯(lián)網(wǎng),、5G、云的發(fā)展,，將賦能未來(lái)的汽車成為一種全新的智能設(shè)備,。

像你熟悉的蘋果手機(jī)一樣，下一部車或?qū)⒊蔀橐徊垦b上四個(gè)輪子的大型物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備。而這令人振奮的革命,，離不開(kāi)汽車電子,，汽車電子則離不開(kāi)芯片。新思科技全力支持基于芯片和軟件的汽車創(chuàng)新,，由內(nèi)而外驅(qū)動(dòng)汽車變革——以安全為動(dòng)力貫穿開(kāi)發(fā),、測(cè)試和整個(gè)汽車供應(yīng)鏈、提供車規(guī)級(jí) IP 加快硅芯片設(shè)計(jì),、貫穿整個(gè)供應(yīng)鏈的虛擬原型技術(shù)加快軟件開(kāi)發(fā),，保障汽車芯片設(shè)計(jì)和驗(yàn)證符合車規(guī)級(jí)安全性與可靠性標(biāo)準(zhǔn)。

與新思科技一起,，開(kāi)啟汽車芯片設(shè)計(jì)的全新旅程,，期待下一程突破想象的智能汽車之旅！Enjoy the Next Automobile Voyage!

本文參考資料：
-    《半導(dǎo)體：未來(lái)浪潮》- 德勤
-    《充電樁：新基建,，邁向新能源汽車時(shí)代》- 任澤平
-    《疫情全球化對(duì)中國(guó)汽車產(chǎn)業(yè)影響分析》- 蓋世汽車
-    《汽車芯片：從“汽車電子”到“無(wú)人駕駛”》- 中信證券