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克服汽车芯片设计面临的三重挑战,快速平稳地驶向未来!
半导体行业观察· 2025-09-27 09:38
汽车芯片行业核心挑战 - 汽车芯片是现代汽车电子系统核心,涵盖微控制器、功率半导体、传感器、座舱芯片及智能驾驶芯片等丰富品类,支撑汽车电动化与智能化发展 [2] - 汽车芯片设计面临高可靠性要求、超大规模电路验证以及日益严苛的功能安全标准等多重挑战 [2] 质量、安全性和可靠性挑战 - 汽车芯片需满足高质量测试和零缺陷(0 DPPM)要求,认证周期长且需通过如AEC-Q100等严苛测试 [4] - 随着车用大规模集成电路发展,测试故障类型日益复杂,测试规模加大,导致测试难度、时间及成本增加 [4] - 西门子EDA的Tessent™解决方案通过DFT技术提供高质量测试,支持基于工艺和设计特征的缺陷故障模型,实现更完整的制造缺陷测试覆盖 [4][5] - Tessent™ LogicBIST可复用扫描测试压缩逻辑,在有限面积开销下实现片内扫描自测试,其OST技术大幅缩短测试时间并提高覆盖率;Tessent™ MemoryBIST支持上下电和系统运行中的内存测试与修复 [8] 超大规模电路的验证难题 - 芯片流片前功能验证至关重要,例如验证DDR控制器读写操作及PCIe链路建立与枚举,随着座舱与智驾芯片集成度提升,验证难度与重要性凸显 [10] - 晶体管密度提高使单位面积功耗不降反升,功耗控制与软件任务调度以实现削峰填谷成为挑战 [10] - 西门子EDA新一代Veloce™ CS系统融合硬件加速仿真、企业原型验证及软件原型验证平台,Veloce Strato CS支持能力从4000万门电路扩展至超过400亿门电路,满足汽车芯片容量与速度需求 [10][11] - Veloce Strato CS上的Veloce Power APP可在78分钟内完成整个500μs运行时间的功耗变化包络图,相比传统波形计算方式效率提升100倍 [11] - Veloce proFPGA CS支持从一个FPGA扩展至数百个,加速固件、操作系统及应用程序开发与系统集成,适应软件定义汽车趋势 [12] 功能安全需求日益提升 - 涉及汽车安全功能的芯片须严格遵守ISO 26262等功能安全标准,自动驾驶技术发展推动对ASIL-D级别芯片需求增长,尤其在ADAS相关领域 [14][15] - 车规芯片设计流程中安全分析与安全验证占用项目团队主要精力,行业需更高效方法论及工具加速进程 [15] - 西门子EDA的Austemper功能安全平台通过SafetyScope进行安全机制探索,并借助KaleidoScope及新一代Questa™ One Sim FX故障仿真平台提升故障仿真效率 [15] - 西门子EDA功能安全服务团队拥有十多年实践经验及ISO 26262标准委员会成员,可全方位支持客户达成ASIL-B或D安全目标,业务覆盖智能座舱、激光雷达、ADAS及高性能MCU等核心领域 [17]
观汽车IC、3D IC、AI 赋能技术变革,以技术创新驱动未来
半导体行业观察· 2025-03-26 09:09
西门子EDA工具的核心观点 - 西门子EDA致力于提供全球最全面的电子设计自动化(EDA)软件、硬件和服务组合,以加速客户创新产品的推出[1] - 公司在汽车IC、3D IC和AI技术应用三大领域提供创新解决方案,帮助半导体行业应对技术挑战[3] - 通过持续技术创新,公司工具可提升设计效率、降低错误率并加速产品上市时间[30] 汽车IC领域解决方案 - 汽车智能化/电动化趋势推动座舱和智驾芯片需求,但面临功能安全(ISO 26262)、测试复杂度等挑战[3][4] - Tessent解决方案提供车规DFT技术:LogicBIST实现片内自测试(面积开销小),OST技术缩短测试时间5-10倍[5][8] - Austemper平台提升安全分析效率:SafetyScope快速探索安全机制,KaleidoScope提升故障仿真效率[9] - FuSa Service团队提供全流程安全认证支持,已助力多家企业达成ASIL-B/D目标[11] - Veloce CS平台性能突破:Strato CS容量440亿门,速度提升5倍;Primo CS再提速5倍[12] 3D IC领域创新 - 后摩尔时代3D IC技术成为突破方向,但面临设计管理、系统性能验证等挑战[15] - Innovator3D IC平台提供多基板集成管理,支持Die/中介层/封装基板数据关联[16] - 信号/电源完整性方案:Calibre xACT+Hyperlynx SI组合仿真,mPower+Hyperlynx PI分析[18] - 层次化LEF/DEF技术可在几分钟内构建百万引脚Chiplet设计[18] - 验证工具扩展:Calibre 3DStack检查对准,3DPERC分析可靠性,3DThermal优化散热[20][21] - 实际案例:日月光半导体采用方案后FOCoS封装验证周期缩短30-50%[21] AI赋能EDA技术 - AI技术可显著提升芯片设计效率,Solido平台覆盖定制IC设计全流程[23] - Solido Simulation Suite创新技术:SPICE加速2-30倍,FastSPICE提升SoC验证速度[24] - Characterization Suite通过机器学习实现库特征提取速度提升2-100倍[24] - Design Environment利用AI/ML实现6 Sigma验证精度,提升良率和PPA[25] - 未来方向:发展In-simulator AI和生成式AI技术,进一步自动化设计流程[28] 行业影响与客户案例 - 汽车IC领域:助力瑞萨/英飞凌缩短测试时间,支持国内首颗ASIL-B ADAS芯片上市[8][9] - 3D IC领域:服务Intel早期验证优化,帮助Chipletz实现高密度集成[21] - AI工具已成为客户设计流程中不可或缺的组成部分[26] - 解决方案覆盖智能座舱、激光雷达、ADAS、MCU等汽车芯片核心领域[11]