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汽车半导体:动力总成、显示与安全关键 IC 开发

每颗汽车芯片都必须经受车辆环境并满足安全论证要求,因此 Silvaco 为动力总成、座舱显示和安全关键 SoC 提供器件仿真及汽车 IP。

车辆对芯片的要求

汽车半导体涉及三个通常由不同团队负责的工程问题:电动和混合动力传动系统中的功率转换、座舱显示,以及通过 CAN、LIN 和 FlexRay 相互通信、控制车辆其他部分的 SoC 和控制单元。

手机芯片可针对平均情况优化,汽车芯片则按最恶劣情况评判。部件必须在汽车整个使用寿命中承受高温和电气故障并持续工作。任何涉及安全的功能还需要 ISO 26262 论证,等级从 ASIL A 到 ASIL D。这改变了器件仿真的方式,以及 IP 供应商必须提供的证据。

进入车辆的三条路径

从您正在开发的部件入手。器件仿真和 IP 来自同一家
供应商,因此覆盖三个领域的项目只需对一家供应商进行资质认定。

动力总成

将 SiC、GaN 和硅动力传动器件从工艺概念推进至 SPICE 模型。TCAD 功率器件流程为电路团队提供可用模型。

Victory Process:2D 和 3D 虚拟制造

Victory Device:电学、热学和可靠性仿真

Utmost IV:SPICE 模型提取

SmartSpice:电路验证

座舱显示

开发用于仪表板和座舱的 OLED、TFT、LCD 和 microLED 面板。器件物理、电路仿真和参数提取在统一的显示流程中运行。

Victory Device:TFT 和发光器件物理

SmartSpice:Silvaco 的四端 TFT 模型

SmartSpice Pro:Scell 和整面板仿真

Hipex:单元和整面板提取

SoC 和控制系统

授权使用已投入量产的 Design IP,包括为您的功能安全论证设计的控制器。

汽车 IP:适用于 CAN、CAN FD、LIN 和 FlexRay 的控制器,已在量产车辆中通过使用验证

MIPI IP:Mixel 的 ASIL-B D-PHY CSI-2 发射器和接收器,具备 ISO 26262 流程和产品认证

技术与器件

各器件领域具有自身的物理机制,而资质认证和功能安全贯穿所有领域。

动力总成

用于电动和混合动力传动系统的二极管、SiC MOSFET 和 GaN HEMT。每种器件均进行工艺和器件仿真,在投入晶圆批次之前生成紧凑模型。

深入了解 SiC 和 GaN 器件物理

座舱显示

采用 a-Si、LTPS 或 IGZO TFT 背板的座舱面板,搭载 OLED、LCD 或 microLED,并在整面板尺度验证。

查看显示流程

SoC 和控制系统

Silvaco 的车载网络控制器涵盖 CAN、CAN FD、LIN 和 FlexRay,累计应用超过十亿个。您可通过所选配置设定各控制器的门数。针对摄像头和雷达,Mixel 的 ASIL-B MIPI D-PHY CSI-2 IP 已用于汽车雷达处理器。

浏览 Design IP

资质认证与功能安全

在资质测试于硅器件上发现问题之前,先通过仿真找到薄弱点。TCAD 展示器件在不同温度、自热和老化条件下的行为,还涵盖安全工作区之外的非钳位感性开关。

应用

从牵引器件到安全论证。

电动和混合动力汽车功率电子

采用材料专属物理模型,对牵引侧的 SiC、GaN 和硅器件建模。

车载显示开发

从 TFT 背板构建仪表板和座舱屏幕。

汽车 SoC 和 ECU 设计

用于各控制单元内汽车 SoC 的网络控制器和摄像头接口。

功能安全资质认证

在 TCAD 中检查可靠性,并获取附带 ISO 26262 证据的 IP。

IP 背后的验证记录

安全论证的可靠程度取决于每个模块背后的证据。请从验证记录入手。

超过 10 亿

已出货的汽车网络 IP 单元

ISO 26262 Part 8

汽车网络控制器,已通过使用验证

ISO 26262

测试覆盖范围:整个 RX+,以及 TX+ 硬宏模块

ASIL-B

Mixel MIPI D-PHY CSI-2 发射器和接收器

客户 · 汽车雷达

2022 年 2 月

indie

将 Mixel 的 ASIL-B MIPI D-PHY CSI-2 TX 和 RX IP 集成到汽车雷达处理器和 MMIC 中,同时获得安全手册和经认证的安全交付物。

“我们需要一家 MIPI IP 供应商,能够支持严格的汽车要求,拓展雷达产品组合,并实现高效、可扩展的 ADAS 架构解决方案。”

Peter Gulden,indie 雷达系统与软件执行副总裁

客户 · 车载网络

2022 年 2 月

Faraday Technology

选择 Silvaco 的 FlexCAN IP 作为其最新汽车 ASIC 的网络骨干。该控制器符合 ISO 11898-1 并支持 CAN FD。

“Silvaco 经行业验证的 FlexCAN IP 高效支持我们对创新与卓越的追求。”

C.H. Chien,Faraday Technology 研发副总裁

产品目录 · PDF

2022 年 2 月

IP 产品选型指南

各汽车控制器的等级和安全状态,以及用于安全关键雷达的 MIPI PHY IP。

网络研讨会

2022 年 2 月

Silvaco SIPware 汽车 IP

汽车通信 IP 产品组合、符合的标准,以及其对应的 ISO 26262 安全完整性等级。

文章 · 资质认证

2022 年 2 月

GaN 功率 HEMT 在非钳位感性开关中的 TCAD 混合模式仿真

为什么 GaN 功率 HEMT 在安全工作区之外的耐受能力属于资质认证内容,以及如何进行仿真。

文章 · 可靠性

2022 年 2 月

常关型 p-GaN HEMT 的预测性 TCAD 建模:动态 RDS(on)、漏电、击穿及基于 ML 的设计探索

在 TCAD 中预测动态 RDS(on)、漏电和击穿,并使用机器学习探索设计空间。

在 TFT、发光器件或面板上遇到难题?

牵引器件、座舱面板还是安全相关 SoC?请说明部件及其所需的安全等级。
我们的工程师将为您推荐适合的流程或 IP,并提供其背后的安全
证据。

汽车半导体开发常见问题

汽车半导体开发有何不同?

车辆的要求高于消费电子。部件在长期使用中面临高温、自热和电气故障,安全相关功能必须符合 ISO 26262 安全论证。因此,可靠性工作从 TCAD 开始,选择 IP 时既要考虑功能,也要考虑安全证据。

它采用四类方法:神经网络(监督式、前馈、非线性激活)、高斯过程回归、决策树与决策森林,以及经典多变量统计。灵敏度分析采用 Sobol 指数或决策森林。优化器包括 Levenberg-Marquardt 和 Hooke-Jeeves 等局部方法,以及遗传算法和差分进化等全局方法。

运行它及执行工厂级工作均不需要。Victory Analytics 可独立分析生产和实测数据,无需仿真步骤。加入 TCAD 仿真输出后,模型便可同时从物理和晶圆厂数据中学习。

可以。其工厂级应用——故障检测与分类及统计过程控制——直接处理生产数据。在 FTCO 中,Victory Analytics 结合仿真和晶圆厂数据训练,使生成的数字孪生同时反映物理机制和产线实际产出。

这是一种同时优化多个输出的方法。每个输出根据其接近理想值的程度获得评分,再将这些评分合成为一个综合满意度指数。这样,优化器只需提升单一数值,无需由您手动对各种权衡进行排序。

可以,通过其 Python 接口实现,该接口覆盖从加载数据、训练、评分到优化的完整流程。脚本化在 FTCO 工作中十分有用。您可以训练模型、运行下一组实验,再次训练,直到模型能够作为数字孪生使用。

功率器件

在 TCAD 中开发 SiC、GaN 和硅器件

显示

从像素器件到整面板

设计 IP

经硅验证的接口和基础 IP

汽车 IP

控制器规格、等级和门数