電子系統是獨特的產品,因為這些設備必須在嚴格的行駛條件下有 100% 的可靠性,但同時又要有最低的成本。
半導體和第一層供應商必須遵守OEM PPAT(產品部件認證過程)要求以及各類標準,大多數是AECQ100認證,ISO9001以及ISO/TS 6949(2002)是第二層供應商的質量指導方針。
導體和第一層供應商必須遵守OEM PPAT(產品部件認證過程)要求以及各類標準,大多數是AECQ100認證,ISO9001以及ISO/TS 6949(2002)是第二層供應商的質量指導方針
很多提供模擬功率器件的供應商[如飛思卡爾(Freescale),飛利浦(Philips),英飛凌(Infineon)、International
Rectifier 和NEC]都必須非常小心地建立和測試它們的公差,因為模擬器件更容易失效。例如,英飛凌在封裝和裸芯片可靠性方面下了一番功夫。
最近的趨勢是讓 OEM 和第一層供應商使用更多的標準產品和 ASSP(專用標準產品),而少用 ASIC。通用公司工程集團經理 Fred Huntzicker 認為:“過去我們的供應商習慣使用定制的 ASIC,以及某種程度的定制處理器。這種情況正在改變。我們趨向于更商品化的解決方案,并且正在涌現能夠滿足我們很多需求的標準解決方案。”
根據Strategic Analytics的報告, 汽車領域ASIC的增長仍達到 6.2%,而Gartner的數據是 9.2%(圖1)。然而,由于可靠性、成本約束和批量原因,第一層供應商通常用較舊和成熟工藝幾何尺寸開發IC。OEM希望看到第一層供應商提供的電子產品使用更前沿的硅工藝,但相應的EDA軟件和方法并不可靠和具備良好性價比,因此多數IC供應商不會選擇這條道路。
根據Strategic Analytics的報告,汽車領域ASIC的增長仍達到 6.2%,而Gartner的數據是 9.2%
SoC意味著“汽車上的系統”
汽車業尤其需要實現三個層次以及針對實際系統級(汽車上的系統)設計和驗證的流暢溝通。OEM 對芯片至 ECU 和網絡層的建模有一個要求,即能夠用基于模型的設計和軟件,前瞻性地設計出網絡和所需 ECU,并能達到設計鏈后期的系統級規格。
迄今為止,傳統的 EDA 公司已經涉足了汽車設計工具領域,如 Mentor Graphics 和 Synopsys。Mentor 多年來就提供 VeSys走線工具,用于汽車、飛機和家電設備機箱內的走線,而 Synopsys 多年來用 Saber 作為自己的機械、電氣和熱仿真工具。2005年,Mentor 在自己的產品組合中增加了一個多科目仿真工具,使用戶可以用標準 VHDL-AMS 描述信號,而不必像 Saber 那樣使用專用語言。
Mentor 似乎要走得更遠,它在 2005 年 5 月并購了 Volcano 通信技術公司,從而躍入網絡設計領域。Mentor 并不是因為這次收購而進入新的領域,Volcano 也不是這一領域的唯一廠商。像 Vector-CanTech 公司也專注于汽車網絡設計與仿真。而像The Mathworks 和 Vast Systems Technology 等公司也提供先進的 ECU 模型,并邁入提供 OEM 工具領域,實現整個電子系統的建模,以及快速地創建更精密的約束和衍生產品。
Volcano 和 Vector 的工具則從相反角度打入汽車網絡設計領域。簡單說,Volcano 要求用戶了解它們 ECU 的所有約束條件,然后才能使網絡適合 ECU。同時,Vector-CanTech 則提供總線網絡設計和仿真,用戶將其插入自己的 ECU 中。兩家公司均支持多個總線標準,包括 CAN、LIN 和新興的高速總線協議 FlexRay。
Vast 把主要精力集中在提供 ECU 硬件建模上,而The Mathworks可實現 ECU 硬件和軟件建模。ETAS 集團和 Enea 等公司則專注于軟件嵌入式建模與設計。
ETAS 戰略營銷與通信總監 Jeff Kessen 稱,在汽車業中,重要的是實時設計與測試。他指出:“一個高轉速下的八缸引擎每秒要計算500次燃油供應,而 ABS 每秒要調整10次剎車力度。”
但是,并不只是硬件配合軟件工作時需要仿真,ECU 要工作在極熱的條件下,并長期在汽車中運行。Kessen 說:“有些 OEM 商在液壓控制閥中整合了變速ECU,而這個 ECU 就浸泡在變速箱油內。熱天劇烈的駕駛中,變速箱油可以達到 150℃(300°F)的高溫。PC主板不可能忍受在這種條件下工作。”這種情形意味著要求 EDA 供應商進行擴展或與其它供應商合作,包括熱、機械甚至液動工具供應商。
用于汽車的電子工具很少見,原因之一是很多汽車供應商都不愿公開自己的電子系統設計流程,不希望參與到聯合標準開發中。一個最有前途的標準化工作是AutoSAR(汽車開放系統架構),它能有助于定義所有汽車共同的ECU和軟、硬件子功能。該集團得到了數家歐洲汽車制造商和供應商的支持,期望實現通用功能軟、硬件的標準化。該集團希望用這種方式提高