【了不起的芯片】车规级芯片：安全！安全！还是安全！

 

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这一期，我们聊一聊汽车芯片的那些事儿。

 

 

   

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19世纪末20世纪初，是人类发现速度的时代，新的交通工具给人无限新的可能性，1886年卡尔·本茨发明的三轮汽车就诞生在这个时刻。直到二十世纪60年代末70年代初，最初的汽车芯片诞生了，它们被用于管理简单的功能，如燃油喷射和变速器换档。而到今天，电子技术被用来处理汽车从锁门到计算燃油效率，再到紧急制动、牵引力控制和自动泊车的一切，而这一切都离不开车规级芯片。

 

 

那到底什么是车规级芯片呢？

 

车规级（Automotive Grade），是指适用于汽车电子元件的规格标准。那么顾名思义，车规级芯片就是符合汽车元件规格标准的在汽车上使用的芯片。

 

那么车规级芯片和我们现在看这篇文章所使用的电脑或者手机里的芯片有什么区别呢？

 

手机、电脑、平板、智能手表、机顶盒等等电子产品上的芯片称为消费级芯片。性能上，消费级芯片比的就是快，每次发布会上，苹果都会说自己的芯片比上一届产品快了百分之多少多少，更强大的手机芯片能带给你更好的游戏、视听等体验。

 

另外一点需要考虑的就是功耗，因为如果功耗太大的话会让续航变短，机身发烫，甚至烧毁芯片。除此之外，芯片也越做越小。从较早的微米，到后来的纳米，消费级芯片非常重视制程工艺的尺寸。同时，芯片的价格也越来越贵，占据了一个电子产品价格的主要份额。

 

车规级芯片与消费级、工业级芯片的对比：

 

▲图源：概念爱好者

 

而对于汽车来说，车内空间那么大，所以也不需要芯片做的那么小。所以汽车芯片并不像消费级芯片那样追求先进的制程工艺，而往往优先考虑技术的成熟性和稳定性，汽车芯片需要更“强壮”。

 

汽车和我们贴膜又套壳小心翼翼使用的智能手机不同，它会在城市的水泥丛林中穿梭，也会跋山涉水，承受高温、寒冷和潮湿等等复杂的环境。而且手机的寿命一般也就几年，而汽车的寿命一般设计为十五年或者二十万公里。

 

所以，车规级芯片当然要更结实更长寿，对适应环境、抗冲击、抗振动等要求很高。而且汽车是直接与人的生命安全相关的，更不能有丝毫的纰漏。你可以想象一下，手机死机了可以重启，汽车在高速公路上死机了，可能重启的就是人生了。

 

所以对于DPPM（Defect part per million /每百万缺陷机会中的不良品数），消费级芯片要求小于500个缺陷，而车规级则要控制为小于或等于10个缺陷。所以，芯片如果要达到车规级要符合一系列严格的标准，主要包含以下几个方面：

• 符合环境要求：根据安装在汽车的不同位置，对芯片可以耐受的冷热温度、湿度、发霉、粉尘、有害气体侵蚀等环境挑战的要求。

• 抗振动，冲击：汽车的使用过程充满了各种颠簸与冲击，特别是对于越野汽车，车规级芯片一定要可以耐受住这些振动和冲击。

• 可靠性：我们经常说一颗螺丝钉可以影响一架飞机的安全，这对于车规级芯片同样适用。首先芯片的设计使用寿命需要满足汽车的设计寿命或设计里程数，车规级芯片的寿命要达到二十年。车内所有芯片共同组成了一个系统，我们需要这个系统非常的稳定可靠，而这则是依赖于每个芯片的稳定可靠。

• 一致性：这点比较容易理解，就是在大规模生产汽车，比如一年十几万辆的时候，能够保证车内芯片质量的一致性，不会好一辆坏一辆，这对芯片制作工艺的要求也很高。

 

主要基于这些方面，汽车芯片只有符合一些标准考验才能成为车规级芯片，就像考试合格一样，如AEC-Q100可靠度标准，ISO 26262国际标准，ISO 21448预期功能安全标准。

 

▲车规级芯片需要经历漫长的流程才能上市使用  

所以对于DPPM（Defect part per million /每百万缺陷机会中的不良品数），消费级芯片要求小于500个缺陷，而车规级则要控制为小于或等于10个缺陷。所以，芯片如果要达到车规级要符合一系列严格的标准，主要包含以下几个方面：

• 符合环境要求：根据安装在汽车的不同位置，对芯片可以耐受的冷热温度、湿度、发霉、粉尘、有害气体侵蚀等环境挑战的要求。

• 抗振动，冲击：汽车的使用过程充满了各种颠簸与冲击，特别是对于越野汽车，车规级芯片一定要可以耐受住这些振动和冲击。

• 可靠性：我们经常说一颗螺丝钉可以影响一架飞机的安全，这对于车规级芯片同样适用。首先芯片的设计使用寿命需要满足汽车的设计寿命或设计里程数，车规级芯片的寿命要达到二十年。车内所有芯片共同组成了一个系统，我们需要这个系统非常的稳定可靠，而这则是依赖于每个芯片的稳定可靠。

• 一致性：这点比较容易理解，就是在大规模生产汽车，比如一年十几万辆的时候，能够保证车内芯片质量的一致性，不会好一辆坏一辆，这对芯片制作工艺的要

     

   

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原文标题：【了不起的芯片】车规级芯片：安全！安全！还是安全！

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