車(chē)載芯片符合ISO 26262安全標準難在哪兒

目前國內正掀起造芯熱，但是能做出車(chē)規級芯片的并不多，因為要符合 ISO 26262等車(chē)規認證，不僅對安全等技術(shù)要求高，而且獲得認證的時(shí)間也很漫長(cháng)。

近日，知名半導體廠(chǎng)商羅姆（ROHM）舉辦了“汽車(chē)功能安全標準ISO 26262”線(xiàn)上媒體交流會(huì )，介紹了ISO 26262，及羅姆在取得開(kāi)發(fā)工藝認證所做的各項細致完備的工作流程，從中可見(jiàn)做車(chē)載芯片的復雜性。

 汽車(chē)功能安全標準ISO 26262是汽車(chē)領(lǐng)域的電氣/電子相關(guān)功能安全國際標準，貫穿于整個(gè)車(chē)輛的生命周期。該標準是在汽車(chē)的電子化及高性能化發(fā)展，以及全球市場(chǎng)對汽車(chē)安全性能要求日趨嚴格的背景下，于2011年11月正式頒布的關(guān)于汽車(chē)電控系統功能安全的國際標準。該標準是預先計算出汽車(chē)電控方面的故障風(fēng)險，并把降低該風(fēng)險的機制作為功能的一部分預先植入系統中，從而實(shí)現"功能安全"的標準化開(kāi)發(fā)工藝。該標準的對象涵蓋從車(chē)輛的構思到系統、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、報廢等整個(gè)車(chē)輛開(kāi)發(fā)生命周期。

羅姆從2015年開(kāi)始構建ISO 26262的流程，約在2年半后的2018年3月，通過(guò)德國第三方認證機構TüV Rheinland獲得了ISO 26262的流程認證。值得一提的是，通常的做法是根據顧問(wèn)等外援的建議來(lái)構建流程，但羅姆不止于此，還舉辦了多場(chǎng)研討會(huì )來(lái)學(xué)習和了解該標準，以調整方向，建立符合標準的流程（如下圖）。

圖 羅姆為取得ISO 26262認證所做的工作

隨著(zhù)羅姆取得了ISO 26262的開(kāi)發(fā)工藝認證，意味著(zhù)羅姆面向車(chē)載領(lǐng)域的元器件開(kāi)發(fā)工藝被認定為可滿(mǎn)足該標準中的高安全等級"ASIL-D"。據悉，ASIL等級定義了產(chǎn)品的故障發(fā)生頻率，故障是否可控，故障是否嚴重。因為汽車(chē)的部件有成千上萬(wàn)種，某個(gè)部件所承擔的功能定義是不同的。在傳統汽車(chē)里，EPS（電動(dòng)助力轉向）、發(fā)動(dòng)機引擎等關(guān)鍵部件，如果有問(wèn)題會(huì )涉及到人的生命，所以這部分的等級更高一些，其中的功能安全構架也更復雜。

羅姆半導體（上海）有限公司技術(shù)中心副總經(jīng)理李春華介紹道，隨著(zhù)自動(dòng)駕駛（ADAS）相關(guān)的技術(shù)不斷創(chuàng )新，以ADAS為代表的技術(shù)革新進(jìn)程加速，為確保汽車(chē)的安全性，要求組成車(chē)載零部件的半導體也要達到自身的安全標準。在2018年頒布的第２版中，不僅對象范圍擴大到巴士、卡車(chē)、二輪車(chē)輛，還新增了半導體部分，半導體元器件作為支持自動(dòng)駕駛功能安全的核心產(chǎn)品成為關(guān)注的焦點(diǎn)（如下圖）。

圖 ISO 26262規范

在這種背景下，羅姆作為半導體制造商，自2017年開(kāi)發(fā)了由液晶驅動(dòng)電源IC等構成的、支持功能安全的液晶面板芯片組，并在2018年取得ISO 26262開(kāi)發(fā)工藝認證，不斷推進(jìn)支持汽車(chē)功能安全的產(chǎn)品開(kāi)發(fā)。

在車(chē)載級元器件方面，羅姆打造了車(chē)載產(chǎn)品專(zhuān)用生產(chǎn)線(xiàn)，并遵行汽車(chē)行業(yè)質(zhì)量管理體系"IATF 16949"及電子元器件可靠性標準"AEC-Q100/101/200"等來(lái)推進(jìn)產(chǎn)品開(kāi)發(fā)。目前，羅姆的解決方案主要包括“針對液晶面板的解決方案”（下圖1）及“針對ECU電源電路的解決方案“（下圖2）。 此外，羅姆還有3款PMIC正在在流程上進(jìn)行開(kāi)發(fā)。

圖1 車(chē)輛顯示裝置的電路配置示例

圖2  羅姆的電源監控IC“BD39040MUF”框圖內置各種監控功能和自我診斷功能，可為現有電源輕松添加功能安全性。

后記

筆者曾去日本參觀(guān)過(guò)一些元器件企業(yè)的生產(chǎn)線(xiàn)，看到汽車(chē)產(chǎn)品往往有專(zhuān)門(mén)的產(chǎn)線(xiàn)，已經(jīng)過(guò)了車(chē)規認證。筆者也拜訪(fǎng)過(guò)一些本土的芯片公司，目標是做自動(dòng)駕駛芯片，不過(guò)芯片做出來(lái)了，沒(méi)有經(jīng)過(guò)車(chē)規認證，只好用其他公司的經(jīng)過(guò)車(chē)規認證的FPGA代替。畢竟汽車(chē)人命關(guān)天，安全至上。

作為最早一批通過(guò)ISO 26262認證的芯片企業(yè)，羅姆不是偶然的，可謂水到渠成。據該公司介紹，該公司自創(chuàng )業(yè)以來(lái)一直重視"品質(zhì)第一"的企業(yè)目標，采用從開(kāi)發(fā)到制造全部在集團內進(jìn)行的"垂直統合"型生產(chǎn)體制在工序中貫徹執行高品質(zhì)理念，努力實(shí)現有效的追溯性以及供應鏈優(yōu)化。因此，羅姆希望通過(guò)舉辦此次交流會(huì )，向外界普及汽車(chē)安全標準的知識，助力提高行業(yè)的產(chǎn)品安全品質(zhì)；更希望能為汽車(chē)領(lǐng)域以及其他相關(guān)各工業(yè)領(lǐng)域為交通安全、安全生產(chǎn)等方面發(fā)揮出企業(yè)的社會(huì )責任。

圖 2018年3月21日，羅姆通過(guò)審核，取得ISO 26262流程認證