汽车半导体
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
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。
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。
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。
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。
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。
什么是 ISO 26262，它如何影响 IP 选择？
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。
哪些 Silvaco 工具涵盖汽车功率电子？
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。
如何开发车载显示器？
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。
有哪些汽车 IP 可用？
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。
如何对器件进行汽车环境资质认证？
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。
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