车规芯片的设计之路，从开发工具开始

电子发烧友网报道（文/周凯扬）随着汽车电子系统的复杂程度和规模逐步加大，为了做出车规级的芯片，不少Fabless公司都开始了功能安全认证的流程，尤其是ASIL-D这一ISO 26262中最严格的等级。但开发车规级芯片不仅需要晶圆厂本身通过车规认证或是芯片所用IP通过车规认证，其实对EDA工具本身也有一定的要求。
 
比如ISO26262中，对于与关键安全息息相关的电子器件，就规定了其开发工具必须经过评估，从TI、TD再到TCL，均分为不同的等级。但这些都属于一个分类标准，并没有决定哪种等级会要更胜一筹。
 
EDA大厂的车规战略
 
像新思这类的EDA大厂，早在2016年就获得了验证工具的ISO26262 TCL1等级认证，包括VCS、Certitude、Verdi等产品，其中TCL1代表着最高等级的置信度。到了2018年，新思获得认证的工具已经扩张到了40个。
 
当然了新思本身也作为IP大厂，也有着针对ISO26262 ASIL-B和D级随机硬件故障进行开发和评估的IP，比如其ARC处理器、PCIe 3.1到5.0的控制器&PHY等。可以说从一开始，新思就能为设计者提供完备的工具和IP解决方案。
 
同样早早获得车规标准认证的还有Cadence，2016年，Cadence宣布获得了TCL1的预先认证。在经过评估后，Cadence的模拟与混合信号、数字前端与验证、数字物理实现与签核等由近40个工具组成的设计流程，都适用于从ASIL A到ASIL D的车规设计项目。
 
最为重要的可靠性仿真
 
相较这些大厂TCL1级别的高置信度，国内EDA厂商，尤其是初创厂商在商用落地设计产品较少的情况下，往往获得的是TCL2或TCL3的认证，所以在基于这些工具开发ASIL-B到D等级的认证时，往往需要额外的认证流程，但这也意味着更适合你的ASIL开发目标。以芯思维为例，他们的SSIM工具就在2021年获得了国内首张ISO 26262 TCL3和IEC 61508 T2的产品认证。
 
上海芯思维信息科技公司是一家成立于2020年的初创企业，其创始人和核心团队均来自国内知名学府以及新思、Cadence等头部EDA厂商。他们的SSIM作为一款专注于汽车电动功能安全测试的EDA工具，最高支持到ASIL-D等级的故障注入测试，RTL阶段以及Gate Level网表仿真。
 
SSIM生成的安全故障分析诊断报告也提供故障分类信息、自动生成功能安全度量矩阵，从而帮助设计者验证FMEDA架构合理性，以及是否能够满足ASIL-A到D等级的功能安全定义。
 
小结
 
从国内各大EDA厂商的产品布局来看，在车规级工具领域还有很大的突破空间。不过不少厂商也已经开始意识到了这一点，比如华大九天就和积塔半导体达成战略合作，从制造和设计上共同打造车规级芯片工艺平台，为国内的车规级芯片产业提供保障。
 
除此之外，国内政府也推出了诸多激励政策来推动国产车规级芯片的发展，比如在上海成立的汽车芯片工程中心，就计划推动车规认证平台建设和标准体系的制定。深圳宝安也发布了《宝安区培育发展半导体与集成电路产业集群实施方案（2023—2025年）》，明确指出构筑车规芯片的创新集聚高地。