車載半導体
車両がチップに求めるもの
車載半導体の技術課題は、通常は別々のチームが担当する3つの領域に分かれます。電気自動車・ハイブリッド車の駆動系における電力変換、車室内のディスプレイ、そしてCAN、LIN、FlexRayで相互通信しながら車両のその他の機能を担うSoCと制御ユニットです。
携帯電話のチップは平均的な条件に合わせて調整できますが、車載チップは最悪条件で評価されます。部品は車両の寿命を通じて、熱や電気的故障に耐え、動作し続ける必要があります。安全に関わる機能には、ASIL AからASIL Dに分類されるISO 26262に基づく論証も必要です。そのため、デバイスのシミュレーション方法や、IPサプライヤーが提供すべき証拠が変わります。
車両開発に向けた3つのアプローチ
開発する部品から始めてください。デバイスシミュレーションとIPを同じ
ベンダーが提供するため、3領域すべてにまたがるプロジェクトでも、認定するサプライヤーは1社で済みます。
パワートレイン
SiC、GaN、シリコンの駆動系デバイスを、プロセス構想からSPICEモデルまで開発します。TCADパワーデバイスフローは、回路チームが使用できるモデルを提供します。
Victory Process：2D・3D仮想製造
Victory Device：電気・熱・信頼性シミュレーション
Utmost IV：SPICEモデル抽出
SmartSpice：回路検証
車室内ディスプレイ
ダッシュボードや車室内向けのOLED、TFT、LCD、microLEDパネルを開発します。デバイス物理、回路シミュレーション、抽出を1つのディスプレイフローで実行できます。
Victory Device：TFTと発光素子のデバイス物理
SmartSpice：Silvacoの4端子TFTモデル
SmartSpice Pro：Scellとパネル全体のシミュレーション
Hipex：セルとパネル全体の抽出
技術とデバイス
各デバイス領域には固有の物理があります。認定と機能安全は、すべての領域に共通します。
パワートレイン
電気自動車・ハイブリッド車の駆動系向けダイオード、SiC MOSFET、GaN HEMT。各デバイスをプロセスとデバイスの両面からシミュレーションします。ウェハロットを投入する前に、コンパクトモデルとして得られます。
車室内ディスプレイ
a-Si、LTPS、IGZO TFTバックプレーン上にOLED、LCD、microLEDを搭載し、パネル全体の規模で検証する車室内パネル。
SoCと制御システム
Silvacoの車載ネットワークコントローラは、CAN、CAN FD、LIN、FlexRayに対応し、10億個を超える実績があります。選択する構成によって各コントローラのゲート数を設定できます。カメラやレーダー向けには、MixelのASIL-B MIPI D-PHY CSI-2 IPがすでに車載レーダープロセッサに組み込まれています。
認定と機能安全
認定試験でシリコン上の弱点が見つかる前に、シミュレーションで特定します。TCADは、温度、自己発熱、経年変化に対するデバイスの挙動を示します。安全動作領域外での非クランプ誘導性スイッチングも扱います。
用途
駆動用デバイスからセーフティケースまで。
電気自動車・ハイブリッド車のパワーエレクトロニクス
材料固有の物理に基づいてモデル化する、駆動系向けSiC、GaN、シリコンデバイス。
車載ディスプレイ開発
TFTバックプレーンから構築する、ダッシュボードと車室内の画面。
車載SoCとECUの設計
各制御ユニット内の車載SoC向けネットワークコントローラとカメラインターフェース。
機能安全認定
TCADによる信頼性確認と、ISO 26262の証拠を伴って提供されるIP。
IPを裏付ける実績
セーフティケースの確かさは、各ブロックを裏付ける証拠に依存します。まず実績を確認してください。
10億+
車載ネットワークIPの出荷数
ISO 26262 Part 8
車載ネットワークコントローラのProven in Use
ISO 26262
テストカバレッジ：RX+全体、およびTX+のハードマクロブロック
ASIL-B
Mixel MIPI D-PHY CSI-2送信器・受信器
お客様 · 車載レーダー
2022年2月
indie
MixelのASIL-B MIPI D-PHY CSI-2 TX・RX IPを、車載レーダープロセッサとMMICに統合しました。安全マニュアルと認証済みの安全関連成果物も提供されました。
「当社のレーダー製品群を拡充し、効率的で拡張性のあるADASアーキテクチャソリューションを実現するため、厳格な車載要件に対応できるMIPI IPプロバイダーが必要でした。」
Peter Gulden、レーダーシステム・ソフトウェア担当EVP、indie
お客様 · 車載ネットワーク
2022年2月
Faraday Technology
最新の車載ASICのネットワーク基盤としてSilvacoのFlexCAN IPを選択しました。このコントローラはISO 11898-1に準拠し、CAN FDに対応しています。
「業界で実績のあるSilvacoのFlexCAN IPは、革新性と卓越性を追求する当社の取り組みを効率的に支えています。」
C.H. Chien、研究開発担当VP、Faraday Technology
カタログ · PDF
2022年2月
IP製品選定ガイド
各車載コントローラのグレードと安全対応状況、および安全上重要なレーダーで使用されるMIPI PHY IP。
ウェビナー
2022年2月
Silvaco SIPware Automotive IP
車載通信IPの製品群、対応規格、ISO 26262の安全度水準における位置付け。
記事 · 認定
2022年2月
非クランプ誘導性スイッチングにおけるGaNパワーHEMTのTCADミックスドモードシミュレーション
安全動作領域外でのGaNパワーHEMTの耐量を認定対象とすべき理由と、そのシミュレーション方法。
記事 · 信頼性
2022年2月
ノーマリオフp-GaN HEMTの動的RDS(on)、リーク、降伏、およびMLベースの設計探索に向けた予測TCADモデリング
TCADで動的RDS(on)、リーク、降伏を予測し、機械学習で設計空間を探索します。
TFT、発光素子、パネルの課題でお困りですか？
駆動用デバイス、車室内パネル、安全に関わるSoCでしょうか？部品と必要な安全度水準を
お知らせください。当社のエンジニアが、安全性を裏付ける証拠とともに、適切なフローやIPを
ご案内します。
車載半導体開発に関する質問
車載半導体開発にはどのような違いがありますか？
車両には民生機器より厳しい要件があります。部品は長い使用期間にわたり、熱、自己発熱、電気的故障にさらされ、安全に関わる機能はISO 26262のセーフティケースに適合する必要があります。そのため、信頼性の検討はTCADから始まり、IPは機能だけでなく安全性の証拠に基づいて選択されます。
ISO 26262とは何ですか？IP選定にどう影響しますか？
ニューラルネットワーク（教師あり、フィードフォワード、非線形活性化）、ガウス過程回帰、決定木とフォレスト、古典的な多変量統計という4系統の手法を利用します。感度解析にはSobol指数または決定フォレストを使用します。オプティマイザは、Levenberg-Marquardt法やHooke-Jeeves法などの局所手法から、遺伝的アルゴリズムや差分進化法などの大域的手法まで対応します。
車載パワーエレクトロニクスにはどのSilvacoツールが対応していますか？
The TCAD power device flow covers them end to end. You build SiC, GaN or silicon devices in virtual fabrication, simulate their electrical, thermal and reliability behavior, then extract a SPICE model and check it in a circuit. Victory Process, Victory Device, Utmost IV and SmartSpice handle those four steps.
車載ディスプレイはどのように開発しますか？
はい。工場レベルの用途である異常検出・分類と統計的プロセス制御は、生産データを直接扱います。FTCO内では、Victory Analyticsがシミュレーションデータと製造データを組み合わせて学習するため、得られるデジタルツインには物理と実際の製造ラインの結果がともに反映されます。
どのような車載IPを利用できますか？
Two families. Automotive networking IP covers CAN, CAN FD, LIN and FlexRay through controllers that hold ISO 26262 Proven in Use status, and over one billion units have shipped to date. From Mixel, a Silvaco company, MIPI IP includes an ASIL-B D-PHY CSI-2 TX and RX pair, already integrated into automotive radar processors.
車載環境に向けてデバイスをどのように認定しますか？
はい。データの読み込み、学習、スコア評価、最適化まで、ワークフロー全体に対応するPythonインターフェースを利用できます。スクリプト化はFTCO業務で効果を発揮します。モデルがデジタルツインとして使えるようになるまで、学習、次の実験群の実行、再学習を繰り返します。
関連情報
パワーデバイス
TCADによるSiC、GaN、シリコンデバイスの開発
ディスプレイ
画素デバイスからパネル全体まで
Design IP
シリコン実証済みのインターフェースIPと基盤IP
車載IP
コントローラの仕様、グレード、ゲート数