近年來，車輛智能化，網(wǎng)聯(lián)化和電動化得到了飛速發(fā)展，車輛對芯片的要求不論是從數(shù)量還是從性能方面來說都增長很快。時下，裝載良好的芯片才能使汽車更具競爭力，整車廠對于汽車芯片更是給予前所未有的重視。

“車規(guī)時代”到來

“缺芯潮”中，MCU控制芯片是對車廠挑戰(zhàn)最大的產(chǎn)品，尤其高性能、高可靠、高安全的車規(guī)控制芯片，而這塊市場此前一直是國際大廠的天下，國內(nèi)創(chuàng)新企業(yè)尚是空白。

不過車規(guī)半導(dǎo)體某企業(yè)近期透露了令人振奮的消息：即將發(fā)布一款高可靠、高安全、高性能、廣覆蓋的車控MCU E3、其功能安全等級達到了ISO 26262 ASIL D級；這款控制芯片據(jù)稱可覆蓋汽車車身、底盤、動力、BMS、網(wǎng)關(guān)、T-Box等各項應(yīng)用，目前已有近20家車廠和Tier1開展了基于它的應(yīng)用開發(fā)。從一家公司獲得的數(shù)據(jù)來看，該芯片在性能上已超過當(dāng)前世界上已經(jīng)推出的各種MCU，應(yīng)該是當(dāng)前世界上性能最好的MCU控制芯片之一。當(dāng)然具體是什么情況還有待官方提供更加詳盡的資料。

到底何為車規(guī)級芯片？

“車規(guī)”的關(guān)注度，正變得越來越高，但何為真正意義上的車規(guī)級芯片？市場聲音仍有些嘈雜，有的廠商通過AEC-Q100認證就聲稱達到車規(guī)級，有的認為還需要通過ISO 26262認證。還有廠商宣稱自己通過了相關(guān)認證，但實際測試過程中，表現(xiàn)卻不達標(biāo)，又是什么原因？為何“車規(guī)”如此重要？車廠如此看重？對于以上問題，下文會逐一介紹。

與其他消費級工業(yè)電子元件相比，汽車電子元件需要面對更為苛刻的外部工作環(huán)境，使用壽命要求更長，可靠性和安全性要求更高。

“車規(guī)認證”即是針對這些使用場景特點，對汽車芯片的生產(chǎn)流程和產(chǎn)品設(shè)定了相關(guān)認證要求，滿足所有要求，才能通過“車規(guī)認證”。而車規(guī)級芯片，是指完全滿足所有“車規(guī)認證”要求，并通過第三方認證機構(gòu)認證的汽車芯片。

那么真正意義上的車規(guī)級芯片究竟需要通過什么樣的對應(yīng)認證呢？具體指標(biāo)與維度是什么？當(dāng)前行業(yè)內(nèi)比較普遍的芯片車規(guī)認證標(biāo)準(zhǔn)包括可靠性標(biāo)準(zhǔn)AEC-Q系列和功能安全標(biāo)準(zhǔn)ISO 26262等。通常經(jīng)過這兩個準(zhǔn)則的確定才可被稱之為“車規(guī)級芯片”。

AEC-Q100：芯片前裝上車的“基本門檻”

AEC-Q系列是主要針對可靠性評估的規(guī)范，詳細規(guī)定了一系列的汽車電子可靠性測試標(biāo)準(zhǔn)。其中，業(yè)內(nèi)普遍熟知的AEC-Q100是基于失效機理的集成電路應(yīng)力測試鑒定，是適用于車用芯片的綜合可靠性測試，也是汽車行業(yè)零部件供應(yīng)商生產(chǎn)的重要指南。通過AEC-Q100測試，能夠保障芯片長期可靠能用，即不損壞。

通過AEC-Q100可靠性認證試驗條件，需要多輪驗證且過程中更多側(cè)重多方協(xié)作（晶圓廠、封測廠等產(chǎn)業(yè)鏈企業(yè)的配合），周期一般比較長。芯片設(shè)計廠商在產(chǎn)品設(shè)計階段需把可靠性要求置于極高的優(yōu)先地位，才能保證產(chǎn)品達到環(huán)境應(yīng)力提速驗證和壽命提速仿真驗證要求、封裝驗證等等苛刻的要求也就需要芯片廠商對車規(guī)芯片進行充分而又成功的制造，以便能夠在早期各個環(huán)節(jié)都能到位，確保在驗證上符合各項標(biāo)準(zhǔn)與要求。

ISO 26262：汽車供應(yīng)鏈的“準(zhǔn)入門票”

僅僅保障“能用”、“不損壞”顯然是不夠的，真正的“車規(guī)級芯片”需滿足對功能安全機制的考量和認證，隨著智能駕駛/無人駕駛的逐步落地，越來越多的汽車零部件加強了對功能安全的需求，而ISO 26262則是全面規(guī)范汽車零部件以及芯片功能安全的基本規(guī)則。功能安全重在確保功能正常而不發(fā)生突發(fā)問題并能正常告警和安全實施，屬于能力層面。行業(yè)內(nèi)對功能安全認證比較采用ISO 26262《道路車輛功能安全》國際標(biāo)準(zhǔn)。因此通過對該標(biāo)準(zhǔn)進行認證也就成了當(dāng)下汽車供應(yīng)鏈廠商的進入規(guī)則。

ISO 26262除了關(guān)注控制隨機硬件失效外，還關(guān)注避免系統(tǒng)性失效的發(fā)生，系統(tǒng)性失效其實占到了“失效”的大部分，許多問題產(chǎn)生于系統(tǒng)性失效，這些失效背后有不同成因，也許是未能遵循最佳實踐中某些規(guī)范，也許是未能及時開展同行評審，等等。

ISO 26262第二版內(nèi)容

ISO 26262功能安全認證分為功能安全流程認證和功能安全產(chǎn)品認證，在汽車行業(yè)的開發(fā)流程中，需要先有流程做支撐，才能根據(jù)流程做出能達到流程標(biāo)準(zhǔn)的產(chǎn)品。所以，想要研發(fā)出能夠通過ISO 26262驗證的產(chǎn)品首先必須通過ISO 26262功能安全過程驗證。而且只有經(jīng)過這兩個環(huán)節(jié)的驗證才能算全面通過ISO 26262的功能安全驗證。

功能安全流程認證專注于功能安全管理體系，產(chǎn)品必須按照通過認證的流程開發(fā)，可有效避免產(chǎn)品的系統(tǒng)性失效，提升產(chǎn)品質(zhì)量，是針對流程的認證。

功能安全產(chǎn)品認證則更加重視考察產(chǎn)品自身的安全架構(gòu)設(shè)計，安全特性與安全覆蓋范圍，對系統(tǒng)整體進行危害分析與風(fēng)險評估，要求安全機制滿足相應(yīng)功能安全等級要求（ASIL），同時需要額外增加自我診斷及其他功能。

功能安全等級ASIL從低到高可分為A/B/C/D四個等級，等級越高對安全性的要求越高，對開發(fā)流程和技術(shù)的要求也越嚴(yán)格，每一個級別都有其對應(yīng)的準(zhǔn)則，需要達到此級別全部準(zhǔn)則的要求才能算通過此級別的鑒定。

要想通過ISO 26262認證，芯片廠商同樣需要從芯片設(shè)計之初就以相應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)為目標(biāo)進行設(shè)計，包括芯片全生命周期的功能安全要求，涵蓋安全需求的規(guī)劃、設(shè)計、實施、集成、驗證、確認和配置等。

雖然該標(biāo)準(zhǔn)并非全球強制性標(biāo)準(zhǔn)，但在一些對功能安全有一定要求的部件上，整車廠和Tier1進行平臺化選型時，沒有通過ISO 26262認證的產(chǎn)品或廠商，基本很難獲得認可，所以該標(biāo)準(zhǔn)已經(jīng)逐漸成為汽車供應(yīng)鏈廠商的“準(zhǔn)入門票”。

需要注意的是汽車不同地區(qū)所用芯片對安全等級需求不一，通常以該地區(qū)對功能安全需求最大的功能作為總體需求等級。比如儀表盤需滿足ASIL B級，由于其具有報錯的功能，一旦汽車的某一部分發(fā)生故障而儀表盤上的報警燈又沒有提示的話，汽車的安全機制就不能正常運行了，將產(chǎn)生極大安全風(fēng)險，因此應(yīng)確保儀表盤錯誤報警信息能夠被安全、可靠地顯示。

而即使同是ISO 26262 ASIL某一等級的認證，其實也有不同，有車規(guī)“預(yù)備”和“完全”通過兩種。市場上有不少智能汽車芯片廠商宣傳已經(jīng)通過了ASIL X級別的認證，但其中或是滿足了部分ISO 26262標(biāo)準(zhǔn)中的要求，也就是ASIL X Ready認證，這一級別的認證其實更準(zhǔn)確的說法叫車規(guī)“預(yù)備”，通常主要是為了達到“控制隨機硬件故障”的要求；也可能只拿下流程認證，尚未通過產(chǎn)品功能安全認證。因此就會出現(xiàn)廠家說是認證合格，但在實際檢測時卻沒有合格。

綜合來看，真正的車規(guī)級芯片一般需要通過可靠性測試認證+功能安全流程認證+功能安全產(chǎn)品認證，才能算完全滿足車規(guī)認證中的所有要求，才算是“車規(guī)級芯片”。