电子产品可以提高从汽油里程数到用户体验,但是它们必须足够可靠在极端条件下和功率效率。
汽车行业,两位数的增长,设备制造商是一个非常有吸引力的市场。这种增长不仅解释说,由于越来越多的汽车产生的亚洲市场,但也基本客户期望的转变,例如更多的混合动力和电动汽车,更复杂的娱乐需求,更多的高端功能。
体积(汽车),需要新技术。我们从祖父正变得越来越远的车。例如,高档车的操作与超过1亿行代码。这段代码确保安全通过控制成千上万的嵌入式电子设备和传感器。实际上,大多数汽车电子系统提供创新和新特性。所谓的“智能”汽车,半自治的驾驶特性(自动停车,先进的巡航控制系统、防撞等)依赖于32位单片机。这些汽车单片机的复杂性和数量逐年增加。十年前,电子和软件内容的相关成本是低于20%的总成本。今天的成本可能高达35%。因此,成本是一个严重的约束电子供应商。 Somehow, this cost constraint is driving the race for electronic innovation.
控制成本的一个方法是“一体化”的方法。而不是使用多个单片机单元每控制一个函数,芯片供应商集成多种功能集中到一个单一的单片机。通过减少芯片的数量,可靠性提高和集成变得更容易和更便宜的汽车制造商。这是NXP和他们的情况下信息娱乐应用程序的芯片。工程师们已经成功地结合了六种不同的集成电路(IC)在一个单一的集成电路。这一个产品,他们设法解决全世界范围的数字无线电频率(美国、欧洲和亚洲广播带宽)。这种策略是非常重要的成功在汽车电子市场,而不仅仅是为了娱乐。一个单片机需要考虑到世界范围的约束,如从一个国家到另一个不同的标准。这是缓解的方式(即生产力的挑战。,为汽车制造商成本)。
标准是另一个需要考虑的因素。汽车电子行业通常涉及许多安全标准和安全的目的。有标准的静电放电(ESD - IEC_61000-2-2)的保护,设备之间的电磁兼容性(EMI / EMC - IEC_6000-4-4)和功能系统安全(ISO 26262)。最后一个实际上变成了一个“必须”,尤其是在自动驾驶控制功能。
这些标准和约束是强制性的oem厂商。毕竟,它可能是一个人类生活的问题。结果是,他们将直接影响和推动物理完整性约束。例如,一些电子控制器单元应该一生的15 +年的电力消耗10 watts-both这些很有压力环境中(振动、粉尘)和严重的温度条件(150°c)。和他们应该存活15千伏ESD放电28纳米技术。这不是微不足道的!
降低了成本,提高了可靠性和最大化性能同时对汽车IC设计师是一个主要的挑战。功耗是单片机性能的关键标准之一。几年前,主要的权力约束主要是“关闭”状态泄漏,当汽车是关闭的。今天,汽车芯片电源规格更复杂和涉及真正的管理。电源必须在不同的操作模式:优化,备用,全速,等等。但是,权力不是免费的,它影响汽车本身的性能。这完美的意义不仅对电动汽车的自主权,但也为内燃机汽车。根据一些估计,100瓦对应于一个消费的0.1 l / 100公里(≃0.04加/ 100毫升)。考虑芯片的数量在汽车和燃油经济性法规,没有耗散功率。因此,没有其他选择,但设计师来模拟这种力量使用尽可能早地(RTL级),在每一个可能的用例中,更好地控制和优化最终芯片性能。
然后有芯片的可靠性,这依赖于物理实现的质量。设计师的任务不是微不足道的,取决于最后要求单片机架构(见图1)。集成模拟ip之间的敏感,嘈杂的数字ip,记忆(FLASH ROM、RAM)、I / O接口、电压调节器、电源开关、保护电路(如防静电)和不同的传感器(如热)是一个设计师面临的主要挑战。仿真是唯一选择的设计师必须确保完整性和可靠性的最后芯片来执行所需的汽车(特别是从原型到tape-out阶段)。
图1:单片机架构的插图
一个有效的解决方案要求混合不同的领域有不同的能力和大量的数据。环境问题必须解决的问题。如何利用门电路级模拟RTL权力签名吗?如何建模晶体管的行为在一个在顶级数字仿真模拟IP ?如何包含包和董事会芯片级带动热能交互仿真模型吗?
的理想环境超越芯片级仿真,允许不同的团队之间的互操作和数据交换:前端,模拟,顶级数字,包,董事会和系统级工程师。这会带来需要精确建模和使用这些模型使用系统芯片和chip-aware系统模拟。这个环境需要启用,在芯片或系统水平,电源完整性、可靠性(防静电和电迁移),热,特别是在汽车的应用程序中,EMI / EMC分析。由于安全原因,验证电子设备之间的电磁兼容性,单片机的权力签名和车本身的身体必须建模和模拟。
模拟过去流行的增加生产力在汽车行业——汽车的形状优化空气动力学模拟,模拟燃料引擎最大化性能,和许多机械零件与最优可靠性模拟以减少内容。现在模拟也成为汽车电子钥匙和相关软件。这是一个生产汽车行业困境的答案:成本之间的权衡,安全性和性能。模拟实现创新。
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
留下一个回复