全球性芯片短缺已持續(xù)兩年，深層原因在于：智能電動(dòng)汽車市場(chǎng)的增量態(tài)勢(shì)，與黑天鵝頻發(fā)阻礙生產(chǎn)與運(yùn)輸形成供需矛盾，由于新產(chǎn)業(yè)鏈形成需要一定周期，缺芯潮似乎沒有在短期內(nèi)解決的可能性。
與此同時(shí)，汽車電子電氣架構(gòu)正走向中央計(jì)算時(shí)代，芯片算力飛速迭代，既帶來了行業(yè)機(jī)遇，也是懸在供應(yīng)企業(yè)頭頂?shù)倪_(dá)摩克里斯之劍：
如何在軟件智能化程度及部署復(fù)雜度不斷拔高的同時(shí)保障產(chǎn)品可靠性？如何在代碼數(shù)成倍增長(zhǎng)的同時(shí)加快供應(yīng)速度？如何在芯片飛速迭代的情況下提高良率與安全性？
作為眾多科技公司的Silicon to Software?（“芯片到軟件”）合作伙伴，新思科技與諸多頂尖芯片提供商有緊密合作。針對(duì)“加速SoC設(shè)計(jì)成型，助推國(guó)產(chǎn)芯片上車”的行業(yè)痛點(diǎn)，新思科技提出了IP車規(guī)級(jí)， EDA全流程芯片設(shè)計(jì)解決方案、軟硬件協(xié)同虛擬原型技術(shù)、芯片生命周期管理（SLM）等解決方案。
IP先行，助力消費(fèi)級(jí)芯片提升至車規(guī)級(jí)
伴隨汽車電子電氣架構(gòu)從分布式E/E架構(gòu)轉(zhuǎn)向功能域，原本分散的ECU被集成為網(wǎng)關(guān)、座艙智能、自動(dòng)駕駛幾大功能域，這一趨勢(shì)帶來了算力集中化的潮流，由此，智能車所使用半導(dǎo)體的數(shù)量和價(jià)值都在呈倍數(shù)增長(zhǎng)。
芯片及其相關(guān)產(chǎn)業(yè)正從消費(fèi)級(jí)向車規(guī)級(jí)領(lǐng)域擴(kuò)張，而要從消費(fèi)級(jí)轉(zhuǎn)向車規(guī)級(jí)，成熟的IP方案必不可少：如果將芯片制造比作搭建房屋，那么半導(dǎo)體IP就是標(biāo)準(zhǔn)規(guī)格圖紙，一份準(zhǔn)確合規(guī)的圖紙可以大幅降低芯片設(shè)計(jì)制造過程中的不確定性。
新思科技汽車業(yè)務(wù)拓展總監(jiān)武鈺表示，與消費(fèi)級(jí)產(chǎn)品相比，車規(guī)級(jí)產(chǎn)品有更長(zhǎng)的壽命要求：一般是15~20年，而PPM曲線（失效率，在一百萬個(gè)零部件中故障部件的占比）平均低于1，甚至近趨于零。
為兼顧更長(zhǎng)的使用期限和更高的良率，車規(guī)級(jí)芯片在進(jìn)行半年到一年的產(chǎn)線認(rèn)定之后，原則上不可以更改生產(chǎn)設(shè)備和制程步驟與時(shí)間。因此，在芯片制造設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)就確保其可靠性，助推其通過行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)驗(yàn)證，是降本增效的關(guān)鍵路徑。
據(jù)武鈺介紹， 新思科技IP套件中的多項(xiàng)產(chǎn)品可加速車規(guī)級(jí)SoC級(jí)芯片的設(shè)計(jì)和資格認(rèn)證：
專門針對(duì)ISO26262隨機(jī)硬件故障進(jìn)行開發(fā)和評(píng)估的ASIL B和D級(jí)就緒的IP；同時(shí)兼容ASIL D隨機(jī)硬件故障和ASIL D系統(tǒng)故障的ARC處理器；ISO 9001認(rèn)證的質(zhì)量管理體系，根據(jù)AEC-Q100而設(shè)計(jì)和測(cè)試的IP，SoC級(jí)安全管理器；面向汽車0、1和2級(jí)溫度的IP；以及基于22FDX和FinFET工藝的IP。
如何在軟件智能化程度及部署復(fù)雜度不斷拔高的同時(shí)保障產(chǎn)品可靠性？針對(duì)第一個(gè)問題，新思科技的答案是：提供通過了汽車工藝能力指數(shù)、百萬分之缺陷率/PPM驗(yàn)證的IP方案，助力芯片通過嚴(yán)格的車規(guī)級(jí)安全標(biāo)準(zhǔn)審核。
虛擬原型技術(shù)：將軟件先行落到實(shí)處
如何在代碼數(shù)成倍增長(zhǎng)、軟件及部署復(fù)雜度不斷拔高的同時(shí)加快供應(yīng)速度？武鈺對(duì)一套虛擬原型交樣的方案進(jìn)行了簡(jiǎn)要介紹：
將SoC級(jí)芯片方案虛擬化，在尚未流片前，讓客戶在PC端拿到芯片的數(shù)字化原型，最多提前18個(gè)月對(duì)軟件進(jìn)行部署和測(cè)試，在芯片制成后可以直接用開發(fā)成型的軟件進(jìn)行移植，由此加快軟件研發(fā)的整體速度，進(jìn)而縮短開發(fā)周期。
武鈺介紹，這套方案已經(jīng)在歐美實(shí)現(xiàn)多年，具有成熟的技術(shù)基礎(chǔ)，并與諸多Tier 1, OEM廠商進(jìn)行深層次的合作，這大幅擴(kuò)展了新思科技的虛擬MCU/SoC模型庫，這是新思科技提供SoC級(jí)虛擬原型和工具，支持多種模型和操作系統(tǒng)虛擬化的底氣。
在傳統(tǒng)汽車電子的V型開發(fā)流程中：從需求編譯、單元測(cè)試（MISRA規(guī)則測(cè)試；Polyspace測(cè)試；功能測(cè)試；邊界測(cè)試）、軟件集成測(cè)試、硬件在環(huán)測(cè)試、最終進(jìn)入實(shí)車測(cè)試。每一次改動(dòng)都可能導(dǎo)致全局重來，可謂牽一發(fā)而動(dòng)全身。
相比而言，虛擬原型驗(yàn)證可以為SoC級(jí)芯片的軟件開發(fā)帶來五處重要改進(jìn)：
第一，將軟件先行落到實(shí)處：在芯片制成12~18個(gè)月前開始軟件開發(fā)。第二，大幅提高調(diào)試和分析效率。第三，易于將軟件虛擬原型與主機(jī)服務(wù)器群進(jìn)行配置并回歸測(cè)試。第四，通過虛擬原型的軟件易于量產(chǎn)分發(fā)，便于開發(fā)組內(nèi)部和整條供應(yīng)鏈實(shí)現(xiàn)協(xié)作，允許在芯片回片前共享設(shè)計(jì)。第五，虛擬原型提供了靈活、可擴(kuò)展和可獲得的手段，可以更早地進(jìn)行證明設(shè)計(jì)。
總體而言，虛擬原型技術(shù)將極大提高生產(chǎn)效率，幫助開發(fā)者消除片上系統(tǒng)（SoC）設(shè)計(jì)過程中的不確定性。
除了虛擬SoC，新思科技進(jìn)一步還推出了更接近應(yīng)用級(jí)的虛擬ECU方案：將ECU的應(yīng)用層和通訊架構(gòu)在虛擬原型中實(shí)現(xiàn)，順應(yīng)軟件定義汽車的潮流，使汽車ECU開發(fā)升級(jí)為“由軟及硬、軟件主導(dǎo)”。武鈺補(bǔ)充，這套工具目前已經(jīng)支持云端級(jí)聯(lián)架構(gòu)，用戶可在云端進(jìn)行仿真測(cè)試。
目前，新思科技已經(jīng)實(shí)現(xiàn)涵蓋整車的全鏈條開發(fā)，有能力提供從芯片、軟件到系統(tǒng)的車規(guī)級(jí)解決方案。行業(yè)趨勢(shì)而言，從物理測(cè)試過渡到虛擬測(cè)試，從軟件配合硬件走向軟件先行、汽車行業(yè)從硬件部署走向軟件定義的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。
安全為重，SLM覆蓋芯片的全生命周期監(jiān)管
根據(jù)整車制造的時(shí)間線，縱覽新思科技的產(chǎn)品覆蓋面：芯片設(shè)計(jì)階段，新思科技提供車規(guī)級(jí)IP與EDA全流程芯片設(shè)計(jì)解決方案；芯片開發(fā)階段，新思科技的虛擬原型技術(shù)可以幫助客戶實(shí)現(xiàn)軟件先行，縮短研發(fā)周期；在軟件及部署復(fù)雜度提升的大背景下，新思科技提供代碼監(jiān)測(cè)工具，幫助測(cè)試代碼質(zhì)量與排查安全漏洞。[YW4]
隨芯片迭代速率提升，針對(duì)個(gè)體而言，需要盡可能收集單個(gè)芯片全生命周期的有用數(shù)據(jù)；針對(duì)不同代際的芯片，則需要對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析對(duì)比，以獲得改善下一代芯片和系統(tǒng)運(yùn)行的可靠建議。
芯片如何做到“三省吾身”？新思科技的芯片生命周期管理平臺(tái) (SLM) 為這一痛點(diǎn)提供了解決方案，通過對(duì)芯片設(shè)計(jì)、制造、測(cè)試、最終用戶系統(tǒng)部署的全過程進(jìn)行追蹤，對(duì)獲取信息進(jìn)行監(jiān)控、分析和優(yōu)化。
這些信息來源于工藝/電壓/溫度 (PVT) 傳感器、可測(cè)性設(shè)計(jì) (DFT) 和內(nèi)置自測(cè)試 (BIST) 資源、結(jié)構(gòu)和功能監(jiān)控器、嵌入式片上分析組件。
通過這些嵌入式監(jiān)控器和傳感器，新思科技的SLM解決方案實(shí)現(xiàn)了芯片全生命周期、全使用場(chǎng)景覆蓋，通過一系列數(shù)據(jù)關(guān)聯(lián)性和根本原因分析，能夠加速芯片的“良率學(xué)習(xí)”流程，從而優(yōu)化最終產(chǎn)品良率，從而助推車規(guī)級(jí)芯片的實(shí)現(xiàn)。
從第一輛通用電動(dòng)汽車的誕生，到智能電動(dòng)時(shí)代來臨，讓人類不斷點(diǎn)亮科技未來的不是零和博弈，而是生態(tài)網(wǎng)絡(luò)中的平衡與共贏。在武鈺看來，新思科技持續(xù)伴隨國(guó)產(chǎn)芯片的成長(zhǎng)，助力國(guó)產(chǎn)芯片上車，最終帶來的將是產(chǎn)業(yè)生態(tài)的雙贏共生。
