國內車規級晶元現狀
小結如果是第一次接觸汽車領域特別從消費領域mcu轉到汽車mcu開發的工程師都有乙個困惑，如果我不關心汽車mcu的構造特徵只關注於軟體的開發，那麼整個軟體開發流程是否會發生本質的變化，汽車軟體的開發是否與消費領域的開發一樣注重快速的迭代呢，那對於車規級mcu的特殊硬體特徵我在軟體上如何加以利用呢？
如果你去問一些傳統領域的汽車工程師，可能會和一位消費領域開發的工程師一樣一臉懵逼天真無邪的看著你表達他對這個問題的「純真」，這乙份「純真」可能會讓你失望，因為他們一時之間無法回答「車規級」是咋回事，對於傳統鄰域的汽車工程師來說就像太陽總從東邊公升起一樣對於這個領域的軟硬體開發本就如此。其實「車規級」直譯過來，是指符合汽車使用規範級別，就好比廚師不會給雞鴨魚肉劃分怎樣才能做菜，傳統領域的工程師也不會在意這些，因為大家已經習慣了這些東西就是這麼用在車上的。
對於傳統領域去糾結這個概念是沒有意義的，但是汽車產品和其他工業產品有交叉的地方，比如電池、晶元、模組等，由於其兼有兩個領域的特徵。因此需要滿足汽車的使用標準。
車規級晶元的特點並不體現在效能上碾壓而更注重於安全性及穩定性的提高，對於功耗的要求也沒有工業級的**，例如一般的汽車應用一般要求100ua以內微安級的靜態功耗。因此對於半導體的製程要求也並不如消費級工業級那種5nm的要求，40nm，60nm已經足夠應付汽車使用場景， 對於溫度來說汽車級晶元的要求要嚴格許多，像普通的應用於車機娛樂互動的部分一般要求在-40℃到85℃之間，但對於一般消費級的應用60℃處理24h已經可以作為高溫測試的條件，除了以上所說的測試以外振動和衝擊，以及噪音的要求會比電子產品高出許多，對於這一部分也形成了相應的學科來對其進行研究，從這一點來說車規級的應用有其特點，除此之外 諸如濕度、粉塵、發霉、水、emc以及有害氣體侵蝕等，也都往往高於消費電子產品的要求。
無論是車規級的mcu還是車規級的電子電器系統都屬於普通的mcu以及一般電子電器的乙個分支，因此對於標準的遵守當然繼承於一般的電子電器要求，在此基礎上又需針對汽車這一特定領域 又要符合相應的規範。那麼有的小夥伴就有疑問了，既然我需要符合比一般電子電器更多的規範，我們就會形成車規級」產品相比於一般的更高階並不能用一般的mcu來替代，在大家看來「車規級」應該是配置更強，比如運算速率更快，服務內容更豐富這些。
車規級的標準這裡大致主要分為硬體和軟體兩部分的標準有了雙重高要求，
這個標準下有很多劃分，每乙個標準號下有對應元件的詳細測試標準，包括aec-q100(積體電路ic)、aec-q101(離散元件)、aec-q102(離散光電led)、 aec-q104(多晶元組件)、aec-q200(被動元件)，比如下圖是車用led需要完成的24項嚴苛測試。
可以從上述表中看出aec標準大多針對於硬體及產品使用環境測試的要求，對於傳統的汽車開發以及汽車與工業級交叉的領域都適用，對於一些與功能安全相關的安全件比如adas相關的感測器和系統則由iso26262來進行規範，
除了以上的標準，汽車電子電器行業作為電子電器的一類也必須符合零失效的**鏈質量管理標準iatf 16949規範，各國汽車質量管理體系並非完全相同，在零部件及材料的全球**中容易出現多次認證審核的現象，所以iatf 16949就被推行起來。對於這套標準的認證我們經常聽到的一家認證機構tüvnord北德。
那麼對於車規級電子電器系統的開發，硬體的設計並沒有太多的創新，由於汽車使用的工況各式各樣，因此在日常的開發中需要將更多的優化放在測試樣例的豐富以更好的覆蓋使用者的使用場景來提早暴露風險，另一方面優化**，讓風險的處理在軟體設計中更多的考慮。那麼這一部分體現在基於iso26262的軟硬體開發中，接下來我會在eps設計的基礎上一步一步的來分拆出乙個專案中如何應對潛在風險，如何在實際的coding中實現對於潛在風險處理的預判，以及如何設計乙個滿足功能安全的專案。
以上介紹了什麼是車規級，那可能有些小夥伴要問了，汽車領域相對於消費工業領域這塊蛋糕還是較小，對於現在國內如火如荼的國產化運動中，我們是否一定要吃掉這塊蛋糕或者說咬上一口呢，
在2023年第14次畢馬威全球半導體高管調查中，半導體高管表示，汽車是未來幾年公司增長的第二重要應用，僅次於物聯網(lot)，領先於無線通訊應用。顯然，汽車市場已經成為半導體行業領導者的首選。
那麼小夥伴們可能會問了畢竟mcu的製程要求並不高，對於這一部分的難度更多的體現在經驗上，即如何做測試？如何安全？那麼我們應該可以在短時間內趕上來吧，其實車規級的晶元不單單指mcu，還包括功率器件mosfet， 車規級電阻等等，要回答這個問題首先我們看看現在國產化的水平到底有多少？
們把國內廠商在車規級半導體領域的布局大致分為三大類：一是傳統半導體廠商和車企，主要為傳統生產車規級晶元的廠商和逐漸過渡為車規級半導體生產商的傳統車企，這一類的主要角色有比亞迪，中車等；二是初創或者新加入這個賽道的企業，這一塊主要是針對於ai領域，雷射雷達晶元競爭尤為激烈，例如dji大疆的子公司覽沃科技，鐳神智能等；三是通過併購整合切入汽車級半導體市場的企業，這一塊例如聞泰收購安世，四維圖新是收購傑發科技。
本節簡要介紹了何為車規級，車規級的標準以及現在國內車規級晶元的發展現狀，針對於汽車電子電器開發的獨特性，我將分別從功能安全及產品測試兩方面進行講述如何去開發乙個車規級的產品。
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