对于初创半导体公司来说,这是一张门票,也必将成为一种技术的象征。

 

制定于2011年11月的ISO 26262是汽车电子相关的“功能安全”标准,后来2018年发布了第二版,追加了半导体部分,成为车规级元器件的标准。

 

ISO 26262标准根据安全风险程度对系统或部件确定划分从A到D的安全等级, ASIL(Automotive Safety Integrity Level)汽车安全完整性等级中A级最低,D级最高。伴随着ASIL等级的增加,针对系统硬件和软件开发流程的要求也随之增强。 近年来,ISO 26262成为智能汽车的香饽饽,并已延伸至半导体产业上游,进入IP、芯片制造等环节中。

 

但是,ISO 26262标准的对象涵盖从车辆的构思到系统、ECU(电子控制单元)、嵌入式软件、元器件开发及相关的生产、维护、报废等整个车辆开发生命周期。这个安全标准实际上极为苛刻,而半导体公司则趋之若鹜,背后是哪些市场趋势的推动?

 

ISO 26262对半导体公司意味着什么

 

ISO 26262是汽车的电气/电子相关的功能安全标准,ISO 26262认证分成两个方面,第一个流程(开发流程)标准,开发流程标准是以之前IATF 16949为基础,引入账票类、可追溯类的管理内容。另一个是产品(产品性能)的标准,主要是针对产品性能的标准,要求安全机制符合ASIL各种等级认证,追加自诊断等功能。不同的等级,例如QM等级、ASIL-A等级、ASIL-B等级、ASIL-C等级、ASIL-D等级等不同等级认证,主要是根据对人身安全的重要性来划分的。 

 

 

ISO26262标准。来源:ROHM 汽车安全标准背后不同产品有不同的生存法则。随着汽车上的ECU越来越多,E/E架构越来越复杂,汽车辅助驾驶功能越来越丰富,AEB(紧急制动系统)、ACC(自适应巡航)、APA(辅助泊车)功能基本成了中级车的标配。借着这股东风,ISO 26262一路“平步青云”,功能安全俨然成为了汽车研发的新兴热门话题。 按照2018年更新的半导体新标准,芯片设计中除了要考虑永久故障,还必须考虑由于电路干扰、电磁干扰而导致的瞬态故障。芯片厂商不仅仅要提供根据基础失效率和工作场景得出的整体的失效率,还需要向集成商提供芯片内部各部分的失效率分布。

 

如今元器件制造商面对这样的功能安全的要求,为了推进汽车业务,就必须要通过ISO 26262标准的认证。ISO 26262标准预先计算出汽车电控方面的故障风险,并把降低该风险的机制作为功能的一部分预先植入系统中,从而实现“功能安全”的标准化开发工艺。 

 

半导体大厂早已布局

 

已有一些半导体“优等生”在ISO 26262上做了功课。 全球知名功率半导体制造商日本罗姆(ROHM)是跑在前面的企业,从2015年就开始着手准备ISO 26262认证,并在2018年通过第三方认证机构德国莱茵TUV取得ISO 26262开发工艺认证,这一成就表明ROHM面向车载领域的元器件开发工艺被已经可以满足该标准中的最高安全等级“ASIL-D”。

 

在控制器方面,2020年,英飞凌宣布,其第二代AURIX™(TC3xx)单片机成为世界首款依据最新版ISO 26262标准获得最高汽车安全完整性等级(ASIL-D)认证的嵌入式安全控制器。 此外,2021年, SK海力士的存储产品获得了ISO 26262: 2018 FSM汽车半导体芯片安全认证。也就是说,本次SK海力士通过的认证为2018年修订的最新版本,对汽车半导体元件提出了更详细的要求。

 

本次认证完成后,海力士同样取得了ASIL-D的生产认证,其参与认证的产品为 8GB LPDDR5内存芯片,将用于汽车自动驾驶辅助系统。 

 

主机厂的暗地角逐

 

ISO 26262标准最初是由欧洲整车厂推动成立,目前美国、日本、韩国、中国都在陆续跟进这一标准。当前国际主流OEM如宝马、奔驰、通用、大众等,国内主流OEM如长城、上汽、吉利、比亚迪等都已对重要控制系统进行功能安全开发要求,并将供应商的功能安全开发能力和产品功能安全能力作为供应链准入的准则之一。

 

现在,除了传统半导体公司,汽车主机厂也不能接受落后,目前,汽车的安全标准出现主机厂的ISO认证与半导体公司ISO部件交叉的情况。

 

在2018年,英伟达Xavier就开始实施ISO 26262认证,并且分三个阶段进行评估,一是处理器的安全架构设计评估;二是开发流程的评估;三是实施应用的评估。据英伟达官方消息, Xavier是全球首款自动驾驶处理器芯片,截至目前也是TÜV SÜD机构150年以来所评估过的最复杂的系统级芯片。

 

3月23日,比亚迪宣布与英伟达在智能驾驶技术方面达成合作。从2023年上半年起,比亚迪将在其部分新能源汽车上搭载英伟达DRIVE Hyperion平台,实现车辆智能驾驶和智能泊车。英伟达DRIVE Orin是全球性能最高的车规级芯片,芯片算力可达254TOPS,每秒可计算254万亿次,具备高速外围接口和高内存带宽(205GB/秒),可无缝处理来自多个传感器配置的数据,以实现安全可靠的智能驾驶。英伟达DRIVE Orin芯片符合 ISO26262 ASIL-D等系统化安全标准,保证智能驾驶的安全性和先进性。

 

座舱SoC领域,三星、NXP、瑞萨、Telechip等企业座舱SoC产品均达到ISO 26262标准的ASIL-B等级,高通最新座舱SoC8295也按照ASIL B等级设计。自动驾驶SoC领域,瑞萨、Infineon 、Mobileye等企业产品均达到ISO 26262 ASIL-D等级,TÜV SÜD已确认英伟达Xavier系统芯片满足ASIL-C等级的随机硬件完整性和ASIL D等级的系统要求。 

 

国内公司在风中前进

 

芯原股份 2021年,芯原股份的图像信号处理器IP(ISPIP)获得汽车功能安全标准ISO 26262认证,通过这个认证将加速公司在电动汽车和智能汽车领域的战略布局。在智能汽车领域,芯原股份从智慧座舱到自动驾驶技术均有布局。芯原的图形处理器IP(GPUIP)已经在汽车上获得了广泛的应用,包括信息娱乐系统、仪表盘、车身环视、驾驶员状态监控系统、ADAS、自动驾驶汽车等。目前,多家全球知名的汽车OEM厂商都采用了芯原的GPU用于车载信息娱乐系统或是仪表盘;芯原的神经网络处理器IP也已经获得了多家客户用于其ADAS产品,公司其他IP也正在逐步开展车规认证的进程中。 

 

地平线 2021年7月5日,地平线正式宣布征程5芯片成功通过SGS-TUV ISO 26262 ASIL-B功能安全产品认证。全球知名的检验、鉴定、测试和认证机构SGS TUV Saar向地平线颁发证书。 征程5是中国首颗基于ISO 26262功能安全流程开发的车规级AI芯片。2020年9月,地平线通过ISO 26262:2018 功能安全流程认证,时隔9个月,地平线征程5芯片产品的功能安全架构和具体设计成功通过ISO 26262 ASIL-B Ready产品认证。在功能安全管理认证体系的护航下,地平线征程5系列芯片严格按照ISO 26262 功能安全开发流程设计研发,单芯片达到ASIL-B级别要求,系统应用满足汽车行业最高安全级别ASIL-D要求,将助力智能驾驶产业更安全地驶入快车道。 

 

2022年3月,芯驰科技已通过了ISO 26262 ASIL D的流程认证,其针对智能座舱、智能驾驶和智能网关的9系列芯片,包括X9/G9/V9三款车规级芯片也已经通过了ISO 26262 ASIL B产品功能安全产品认证。这意味着芯驰科技9系列芯片是中国市面上完全符合“车规认证”的汽车芯片。 黑芝麻智能 黑芝麻智能拥有两个自研核心算法IP,构筑顶端核心竞争力,其发布的华山二号系列芯片,算力最高已达196TOPS。

 

黑芝麻智能已通过ASPICE CL2车规级软件认证、ISO 26262:2018 ASIL D功能安全流程认证和ISO26262功能安全产品ASIL B认证,成为国内首家集齐功能安全专家认证、功能安全流程认证以及产品认证的自动驾驶芯片公司。 纳芯微 2021年,苏州纳芯微获得由国际独立第三方检测、检验和认证机构德国莱茵TV颁发的ISO 26262功能安全管理体系ASIL D等级认证证书。

 

纳芯微最早的产品集中在压力传感器产品上,如刹车、机油、空调等,现已与国内很多主力车厂比如东风、上汽等合作。
华为 2021年2月,国际公认的检验、鉴定、测试和认证机构SGS向华为颁发国内首个多产品ISO 26262:2018功能安全流程认证证书,确认华为相关产品的开发流程达成ISO 26262:2018汽车安全完整性等级ASIL D级别要求。

 

也就是说,在自动驾驶领域,英伟达Xavier系统级芯片和华为MDC智能驾驶平台,都获得了ISO 26262的认证。英伟达Xavier的功能安全认证是系统级芯片,而华为MDC的功能安全认证涵盖了开发流程管理体系和操作系统内核。加上华为的的高阶自动驾驶全栈解决方案(ADS),华为基本上将要把自动驾驶整个系统的链路打通。但是,华为MDC的ISO26262认证是功能区安全管理,而不是产品,对应的英伟达的Xavier是系统级芯片,其Driver平台产品还未有相关消息。华为看似在操作系统上领先一步,但是获得认证的是鸿蒙OS的内核而非整个系统。

 

ISO 26262不是强制性标准,但逐渐将成为半导体主机厂的选择门槛,成为汽车供应链厂商的准入门槛之一。没有通过ISO 26262认证的产品或厂商,OEM、Tier1将不得不将其拒之门外。 对于初创半导体公司来说,这是一张门票,也必将成为一种技术的象征。