汽車芯片檢測認證體系技術白皮書2024

汽車芯片檢測認證體系技術白皮書陳淥萍中國軟件評測中心（工業(yè)和信息化部軟件與集成電路促進中心）汽車芯片產(chǎn)業(yè)總體情況汽車芯片標準檢測認證體系現(xiàn)狀汽車芯片檢測認證發(fā)展趨勢汽車芯片標準檢測認證主要問題及建議中國賽迪汽車芯片測評能力汽車芯片產(chǎn)業(yè)總體情況汽車芯片標準檢測認證體系現(xiàn)狀汽車芯片檢測認證發(fā)展趨勢汽車芯片標準檢測認證主要問題及建議中國賽迪汽車芯片測評能力.據(jù)中國汽車工業(yè)協(xié)會發(fā)布的數(shù)據(jù)顯示，2023年中國汽車出口491萬輛，首次超越日本，位居全球第一。.2023年我國汽車產(chǎn)銷量首次雙雙突破3000萬輛，分別為3016.1萬輛和3009.4萬輛，同比分別增長11.6%和12%，其中，出口491萬輛，同比增長58%.2023年新能源汽車持續(xù)快速增長，新能源汽車產(chǎn)銷分別完成958.7萬輛和949.5萬輛，同比分別增長35.8%和37.9%，市場占有率達到31.6%，高于上年同期5.9個百分點。汽車智能終端將成為智能時代的神經(jīng)末梢，汽車芯片是助力汽車步入智能時代的核心。汽車智能化+電動化帶動汽車半導體含量持續(xù)提升，其中智能化帶動更高的半導體含量提升。電動車半導體含量約為燃油車的兩倍，智能汽車智能終端將成為智能時代的神經(jīng)末梢，汽車芯片是助力汽車步入智能時代的核心。汽車智能化+電動化帶動汽車半導體含量持續(xù)提升，其中智能化帶動更高的半導體含量提升。電動車半導體含量約為燃油車的兩倍，智能車的半導體含量是傳統(tǒng)汽車的N倍，新能源汽車開啟半導體行業(yè)新一輪成長趨勢。傳統(tǒng)燃油車所需汽車芯片數(shù)量為600-700顆，電動車所需的汽車芯片數(shù)量將提升至1600顆/輛，而更高級的智能汽車對芯片的需求量將有望提升至3000顆/輛。nn傳統(tǒng)燃油車傳統(tǒng)燃油車電動汽車電動汽車智能汽車智能汽車性能指標性能指標石油/馬力石油/馬力電/動力電/動力數(shù)據(jù)/算力數(shù)據(jù)/算力時間節(jié)點時間節(jié)點1886-20101886-20102010-20212010-20212021-核心競爭要素核心競爭要素üü造型與工程設計ü動力總成ü電子電氣架構(gòu)üüüüü芯片、傳感器等硬件ü算法、OS等硬件5瑞全球主要廠商近年汽車芯片收入（單位：億美元）e2023年全球汽車半導體廠商市場占比他瑞全球主要廠商近年汽車芯片收入（單位：億美元）e2023年全球汽車半導體廠商市場占比他%6我國汽車芯片困境我國汽車芯片困境7部分中國汽車芯片生產(chǎn)廠商n2020年中國汽車芯片自給率才5%左右，但2023年已經(jīng)達到10%，市場份額增長了200%。.基于汽車芯片種類及其應用場景，并參考工信部《汽車半導體供需對接手冊》，將汽車芯片分為控制類、驅(qū)動類、計算類、電源類、存儲類、通信類、模擬類、功率類、傳感器類、信息安全類10大類汽車芯片。.按照應用場景，也可將汽車芯片分為輔助駕駛類、燈光控制類、新能源類、制動傳動類、門窗控制類、車身控制類、商用車類和網(wǎng)絡類等8大類汽車芯片。.基于域集中式分類，博世經(jīng)典的五域分類拆分整車為動力域（安全）、底盤域（車輛運動）、座艙域/智能信息域（娛樂信息）、自動駕駛域（輔助駕駛）和車身域（車身電子）。增長率（2017-2022）增長率（2017-2022）汽車芯片產(chǎn)業(yè)總體情況汽車芯片標準檢測認證體系現(xiàn)狀汽車芯片檢測認證發(fā)展趨勢汽車芯片標準檢測認證主要問題及建議中國賽迪汽車芯片測評能力.汽車芯片的檢測和認證是芯片產(chǎn)品進入汽.汽車企業(yè)與芯片制造商需要統(tǒng)一的標準來保證所接收的芯片的質(zhì)量。n國際汽車芯片標準可按照產(chǎn)品檢測要求進行分類。聚焦在汽車芯片的安全性、可靠性和一致性的三個方面，共同發(fā)展形成了一套現(xiàn)行的汽車芯片標準體系。n這些車規(guī)級標準中最主要的是AEC-Q系列標準、ISO26262、IATF16949等標準。?AEC-Q系列是基礎性車規(guī)標準，通常是芯片上車應用的準入門檻。取決于芯片是否具有功能安全需求。?IATF16949芯片制造產(chǎn)線車規(guī)級認證標準，涉及車規(guī)級芯片制造的產(chǎn)線需要通過此標準認證。n多種汽車芯片標準共同作用，構(gòu)成了當前的汽車芯片檢測認證標準體系，為芯片上車應用樹立了較高的行業(yè)門檻。1.ISO26262標準：建立基于功能安全的設計流程2.ISO26262安全等級：導入相關功能安全的EDA工具，評估符合ISO26262安全等級要求的集成電路IP核和標準單元庫3.AEC-Q系列：為提升芯片可靠性（DFR根據(jù)AEC-Q等規(guī)范，在早期開展相關失效模型設計分析等工作1.IATF16949標準認證：封測環(huán)節(jié)2.ISO26262標準認證：封測廠3.AEC-Q系列：量產(chǎn)過程的電參數(shù)篩選及可靠性檢測1.IATF16949標準認證：芯片制造產(chǎn)線2.ISO26262安全等級：芯片制造產(chǎn)線3.AEC-Q系列：在制造過程中，確保過程方法符合AEC-Q標準中相關測試組的要求并獲得相應數(shù)據(jù)。.我國汽車芯片檢測認證標準自主制定目前尚處于起步階段。國內(nèi)現(xiàn)有的標準體系主要以引用并轉(zhuǎn)化.我國汽車芯片檢測認證標準自主制定目前尚處于起步階段。國內(nèi)現(xiàn)有的標準體系主要以引用并轉(zhuǎn)化國外標準為主，目前的團標則主要瞄準新興領域。要求功能安全GBGB/T34590-2017《道路車輛—功能安全》ISOISO26262可靠性可靠性T/T/CSAE228—2021《純電動乘用車通訊芯片整車環(huán)境艙試驗方法》//T/T/CSAE223—2021《純電動乘用車控制芯片功能安全要求及測試方法》ISOISO26262T/T/CSAE229—2021《純電動乘用車控制芯片整車道路試驗方法》//T/T/CSAE224—2021《純電動乘用車通訊芯片功能安全要求及測試方法》ISOISO26262T/T/CSAE230—2021《純電動乘用車通訊芯片整車道路試驗方法》//T/CSAE251《V2X車載終端安全芯片處理性能測試方法》//GBGB/T4937.1《半導體器件機械和氣候試驗方法》IEC60749可靠性可靠性QCQC/T1136-2020《電動汽車用絕緣柵雙極晶體管（IGBT）模塊性能要求及試驗方法》AQGAQG324GBGB/T5080.1-2012《可靠性試驗第1部分：試驗條件和統(tǒng)計檢驗原理》IEC60300CASACASA011.1—2021《車規(guī)級半導體功率器件測試認證規(guī)范》AQGAQG324GBGB/T28046-2011《道路車輛電氣及電子設備的環(huán)境條件和試驗》ISO16750T/T/CSAE222—2021《純電動乘用車車規(guī)級芯片一般要求》AECAEC-Q系列、IAFT16949、ISO26262一致性一致性GBGB/T18305-2016《質(zhì)量管理體系汽車生產(chǎn)件及相關服務件組織應用GB/T19001—2008的特別要求》IATF16949T/T/CSAE225—2021《純電動乘用車控制芯片功能環(huán)境試驗方法》AEC-Q100GBGB/T19001-2016《質(zhì)量管理體系要求》ISO9001T/T/CSAE226—2021《純電動乘用車通訊芯片功能環(huán)境試驗方法》AEC-Q100其他其他T/T/CSAE260《智能網(wǎng)聯(lián)汽車視覺感知計算芯片技術要求和測試方法》/T/T/CSAE227—2021《純電動乘用車控制芯片整車環(huán)境艙試驗方法》/.我國也正在積極推動汽車芯片標準體系的建設工作。根據(jù)工信部2023年12月29日發(fā)布的《國家汽車芯片標準體系建設指南》.我國也正在積極推動汽車芯片標準體系的建設工作。根據(jù)工信部2023年12月29日發(fā)布的《國家汽車芯片標準體系建設指南》，對整個汽車標準建設進行了布局，計劃到2030年制定70項以上汽車芯片相關標準，但所列標準大都正在預研中。型質(zhì)201-1202-1202-1203-1203-1204-1204-1對這10類芯片初步制定的標準項目數(shù)量多達對這10類芯片初步制定的標準項目數(shù)量多達51項。301-1302-1303-1304-1305-1306-1306-1307-1307-1308-1308-1309-1309-1310-1310-1資料來源：賽迪研究院整理汽車芯片產(chǎn)業(yè)總體情況汽車芯片標準檢測認證體系現(xiàn)狀汽車芯片檢測認證發(fā)展趨勢汽車芯片標準檢測認證主要問題及建議中國賽迪汽車芯片測評能力Inova和格羅方德簽署協(xié)議，以保證其每年數(shù)百萬片的芯片供應格羅方德雙方建立了戰(zhàn)略合作關系，福特尋求直接從格羅方德購英飛凌和臺積電聯(lián)合生產(chǎn)和購買芯片英偉達與英偉達合作開發(fā)下一代汽車計算平臺加強合作，探索利用富士康在芯片產(chǎn)業(yè)鏈上的良好關系獲得芯片Inova和格羅方德簽署協(xié)議，以保證其每年數(shù)百萬片的芯片供應格羅方德雙方建立了戰(zhàn)略合作關系，福特尋求直接從格羅方德購英飛凌和臺積電聯(lián)合生產(chǎn)和購買芯片英偉達與英偉達合作開發(fā)下一代汽車計算平臺加強合作，探索利用富士康在芯片產(chǎn)業(yè)鏈上的良好關系獲得芯片積塔半導體向后者投資5億元，支持PMIC、IGBT和SiC功率模塊的開發(fā)汽車廠商芯片廠商具體合作情況芯擎科技對后者提供數(shù)億元戰(zhàn)略投資，將在車規(guī)級、高算力芯片領域展開合作，推動我國芯片產(chǎn)業(yè)發(fā)展芯聚能設立合資公司，主要面向新能源汽車和相關應用領域的碳化硅（SiC）芯片產(chǎn)業(yè)化投資晶晨半導體，發(fā)展車載信息娛樂系統(tǒng)芯片；投資地平線、黑芝麻，發(fā)展自動駕駛；投資芯旺微、旗芯微，發(fā)展車規(guī)級MCU地平線投資后者發(fā)展只能座艙和自動駕駛芯片成立合資公司，建設功率半導體模塊封裝測試生產(chǎn)線，自主研發(fā)、制造和銷售功率半導體模塊，以用于替代進口19.OEM+Tier1+Tier2原有金字塔格局有望被打破，向平臺+生態(tài)模式躍遷，未來合作模式將是以車廠為中心的平臺+生態(tài)的合作模式，逐步走向平臺+開放帶來更多的開放和創(chuàng)新。.未來將會有更多的OEM廠商，選擇與芯片廠商直接合作，共同研發(fā)設計、制造和封裝芯片，提高對整個芯片產(chǎn)業(yè)鏈的掌控能力。汽車廠商芯片廠商具體動作汽車芯片認證方面汽車芯片檢測方面汽車芯片認證方面汽車芯片檢測方面目前具備自動駕駛功能的智能汽車部分應用場景與最初設計的零部件已不匹配，例如，高溫老化實驗的要求已遠超原設計中的2.2小時。檢測項目和內(nèi)容或?qū)⑦M行調(diào)整。近幾年來汽車在智能化方面獲得了顯著的提升，隨著汽車用到的各類芯片功能和性能的顯著提升，行業(yè)缺乏統(tǒng)一的汽車芯片安全標準。且ISO26262功能安全的框架性標準，只是對要達到的安全目標和關聯(lián)的部分安全機制進行了描述，對于最核心的安全機制對應的故障類型及故障覆蓋率以及功能安全實施步驟并沒有詳細說明。.汽車芯片檢測認證涉及到芯片設計企業(yè)、生產(chǎn)制造企業(yè)、零部件供應商、整車廠等多個關鍵環(huán)節(jié)。目前國內(nèi)開展AEC-Q100第三方測試的機構(gòu)較多，缺乏模塊級和系統(tǒng)級測試能力，同時很多機構(gòu)交付的報告涵蓋內(nèi)容不夠全面，導致第三方檢測報告僅作為數(shù)據(jù)參考。應全面提升汽車芯片產(chǎn)業(yè)鏈的檢測認證能力，為汽車芯片公司提供AEC-Q100、IATF16949、ISO26262等認證證書，加快汽車芯片上車進程。我國汽車芯片實際工況的可靠性檢測標準。.我國我國汽車芯片實際工況的可靠性檢測標準。.我國汽車行駛工況具有擁堵路段多、怠速時間長、城市和鄉(xiāng)村路面質(zhì)量參差不齊等特點，亟需制定我國汽車芯片可靠性測試相關標準。.結(jié)合汽車芯片實際工況開展可靠性測試方法和參數(shù)研究，在AEC-Q100等可靠性標準基礎上進行完善和補充，形成適合主要特征主要特征CLTCCLTCWLTCNEDCNEDCEPAEPA運行時間/s運行時間/s駕駛工況駕駛工況4種工況：中低4種工況：中低速、中速和高速郊區(qū)/高速激烈駕駛、空調(diào)使用及低溫運行里程/里程/km最高速度/最高速度/平均速度/平均速度/46.4046.40平均加速度/平均加速度/平均減速度/平均減速度/-0.49-0.49-0.58-0.58-0.53-0.71勻速占比/（%）勻速占比/（%）加速占比/（%）加速占比/（%）減速占比/（%）減速占比/（%）怠速占比/（%）怠速占比/（%）n汽車由分布式架構(gòu)向域控制/中央集中式架構(gòu)方向發(fā)展。各大主機廠均已認識到軟件定義汽車的大趨勢，紛紛升級自身的電子電氣架構(gòu)。n智能駕駛處理數(shù)據(jù)量指數(shù)級提升，AI芯片成為智能汽車時代的運算核心。但目前缺乏統(tǒng)一的AI智能芯片評測認證體系。資料來源：地平線產(chǎn)品發(fā)布會.隨著智能汽車越來越普及，SoC芯片、汽車安全芯片的信息安全越來越重要，需要構(gòu)建完整的車規(guī)級芯片的信息安全測試認證方法及規(guī)范。汽車芯片產(chǎn)業(yè)總體情況汽車芯片標準檢測認證體系現(xiàn)狀汽車芯片檢測認證發(fā)展趨勢汽車芯片標準檢測認證主要問題及建議中國賽迪汽車芯片測評能力標準制定與實施標準及檢測認標準制定與實施標準及檢測認失。國內(nèi)對于相應汽車芯片標準的研究工作開展相對較少，類似AEC-Q的汽車芯片基礎性標準尚處于空白狀態(tài)，仍以被動采用國際標準為主。節(jié)可信度不足問題突出。由于第三方測試機構(gòu)對AEC-Q系列等標準的理解不統(tǒng)一，各家出具的報告差異較大。甚至有些檢測報告質(zhì)量低下，嚴重擾亂了汽車芯片檢測行業(yè)，嚴重影響國內(nèi)整體檢測機構(gòu)的可信度。對產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新步提高。已發(fā)布的團標多以特定芯片的功能和性能測試方法為主，結(jié)合新能源和智能網(wǎng)聯(lián)汽車發(fā)展特點開展深入研究的標準工作較少，工作也有存在重復性。足汽車芯片和整車快速發(fā)展需求。一是現(xiàn)有芯片上車時間周期過長，導致中小汽車芯片企業(yè)難以承受時間成本。二是汽車芯片應用驗證周期長。三是國內(nèi)檢測認證機構(gòu)能力覆蓋不夠全面。度不足。目前芯片標準制定工作還存在重制定、輕執(zhí)行的問題，相應團標在整個芯片行業(yè)內(nèi)推廣和應用力度不度不足。目前芯片標準制定工作還存在重制定、輕執(zhí)行的問題，相應團標在整個芯片行業(yè)內(nèi)推廣和應用力度不足。同時，團標缺乏與整個芯片行業(yè)協(xié)同。汽車行業(yè)發(fā)展趨勢開展的預研相對不足。一是各類工況和道路場景對應的檢測認證不足，在可靠性檢測認證方面缺乏對極端需求的預研工作。二是“新三化”趨勢下芯片安全性、電磁兼容性等方面測試方法研究不足。對產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新標準制定與實標準及檢測認力的評估認證。汽車行業(yè)通常需要芯片滿足其供應鏈能力，能夠長期穩(wěn)定供貨，需要根據(jù)產(chǎn)業(yè)發(fā)展情況，逐步完善相應供應鏈能力的檢測認證。n基于汽車芯片未來應用場景，對現(xiàn)有車規(guī)級通用標準進行拓展，提前布局汽車芯片新一輪標準制定工作。?開展我國通用汽車芯片標準制定。目前AEC-Q100等車規(guī)級芯片通用標準基于國際大型車企成熟經(jīng)驗制定，應開展相關標準的研究和補充，發(fā)展本土化標準與規(guī)范。?積極參與新四化時代汽車芯片新一輪標淮的制定。在汽車芯片信息安全、場景化測試等標準方向開展預研，拓展現(xiàn)有車規(guī)級標準對未來智能汽車終端考慮不足的領域，逐步參與到國際車規(guī)級芯片新一輪標淮的制定。?建立我國下一代汽車電子架構(gòu)生態(tài)。建立我國自主OS+芯片生態(tài)聯(lián)盟，汽車芯片的迭代速度要比汽車快，通過我國下一代汽車新架構(gòu)的建立，帶動自主處理器芯片的上車應用。n提升我國汽車芯片檢測認證機構(gòu)公信力，形成國產(chǎn)汽車芯片推廣應用機制，加快國產(chǎn)汽車芯片上車應用。?實現(xiàn)第三方檢測機構(gòu)能力與行業(yè)需求精準對接。以工信部下屬單位汽車芯片檢測認證實驗室為試點，對接汽車芯片等行業(yè)龍頭企業(yè)，共同開展汽車芯片檢測標準、測試規(guī)范、過程管理、體系管理等研究。?建立國產(chǎn)芯片應用推廣機制。加強政府主管部門對國產(chǎn)芯的扶持力度，解決國產(chǎn)整車廠和Tier1企業(yè)的后顧之憂，提升整車廠和Tier1企業(yè)使用國產(chǎn)汽車芯片的積極性。?推動檢驗檢測認證機構(gòu)業(yè)務從單一性向多元化發(fā)展。應整合優(yōu)勢檢驗檢測認證機構(gòu)資源，探索綜合服務模式，同時主動參與認證認可有關國際標準和規(guī)則制定，加入雙多邊國際互認體系，暢通國產(chǎn)汽車芯片“走出去”道路。29n擴展現(xiàn)有核心檢測認證機構(gòu)能力，鼓勵形成“一站式”服務能力，能夠?qū)崿F(xiàn)根據(jù)國內(nèi)芯片企業(yè)需求開展定制化認證。?參考國外大型檢測認證機構(gòu)，