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El chip de regulación del automóvil pertenece a una rama de los chips semiconductores. En la actualidad, uno de los principales cuellos de botella encontrados en la verificación del diseño de chips es la escasez de talentos, al igual que los chips de regulación de automóviles. Según las estadísticas, hay alrededor de 200000 profesionales del diseño de circuitos integrados en 2020, pero la demanda de talento de las empresas ha superado con creces esta cifra. Por lo tanto, casi todas las empresas de diseño de semiconductores se quejan de la dificultad de reclutar personal de verificación de diseño tan necesario este año.
Por un lado, la escasez de talentos de chips radica en la falta del modelo tradicional de formación de talentos. En este sentido, nos complace ver que el país ha diseñado y llevado a cabo una serie de proyectos de integración de la industria, la Universidad y la investigación eda; Por otro lado, la escasez de talento se debe en gran medida al monopolio y cierre de herramientas EDA extranjeras. Este conservadurismo y cierre dificulta que los desarrolladores nacionales comunes tengan un amplio contacto, por no hablar del desarrollo secundario.
El chip de límite de automóviles es un complejo sistema de software y hardware. La interconexión de chips de vehículos ha cambiado gradualmente de la interconexión tradicional de sensores simples a través de can, Mose y flexiray bus a la compleja interconexión Ethernet de vehículos; Los datos transmitidos también se actualizaron de la información anterior de depuración y diagnóstico a la información de entretenimiento de audio y video y la información de datos de tareas clave. A medida que aumenta la cantidad de datos, el contenido de los datos y la certeza de retraso se vuelven cada vez más importantes, y el software en el chip de regulación del automóvil se vuelve cada vez más complejo.
El chip de regulación del automóvil también es un chip especial en el campo de los chips, especialmente con requisitos estrictos para la seguridad funcional. La División del nivel de integridad de seguridad funcional (asil) de los chips de regulación del automóvil requiere una serie de pruebas estrictas e informes de cobertura durante el proceso de diseño. Los métodos tradicionales de verificación del diseño de chips son difíciles de satisfacer eficazmente las complejas necesidades en el campo de la seguridad funcional. Este desafío también está impulsando la reforma de los métodos de diseño. El concepto de diseño avanzado puede mejorar en gran medida la eficiencia, acelerar el ciclo de diseño y mejorar el nivel de seguridad del chip.
Para salir del dilema actual de los chips de regulación de automóviles, incluida la Dependencia de los fabricantes extranjeros de semiconductores y las herramientas eda, la escasez de talento nacional en chips y el concepto de diseño atrasado, debemos enfatizar la reforma de los conceptos, herramientas y metodologías eda.
Por lo tanto, hacemos tres sugerencias para el diseño del chip del acelerómetro:
O1. cambios en el concepto de eda
La mayoría de las herramientas tradicionales de eda no abren la interfaz de capa media al público y los usuarios comunes no pueden volver a desarrollarla. Durante mucho tiempo, la ecología del producto ha sido cerrada y la comunidad de usuarios es estrecha. El capítulo Xinhua enfatiza el uso de la tecnología y el concepto EDA 2.0, utilizando el modelo de servicio de plataforma de diseño de chips (edaas, diseño electrónico como servicio): las herramientas se incrustan orgánicamente en el servicio nativo de la nube, proporcionando una interfaz abierta integral y se adaptan ampliamente al proceso de verificación del diseño. La interfaz de la herramienta está abierta y la herramienta en sí es una plataforma, lo que puede hacer que el diseño y la verificación del chip sean más automatizados e inteligentes; Al mismo tiempo, EDA 2.0 también permite que más personas participen en el diseño de chips a través de edaas, completando el trabajo de manera rápida y eficiente; Confiar en la tecnología EDA 2.0 es una de las formas más efectivas de resolver el cuello de botella del talento de chips. Esperamos ver que más ingenieros integrados, ingenieros de sistemas e incluso ingenieros de software puedan utilizar la tecnología EDA 2.0 para participar en el diseño y desarrollo de chips; D eficacia en el futuro.
O2. reemplazo de herramientas eda
Las herramientas EDA proporcionan soporte de datos para la seguridad funcional, especialmente el análisis cuantitativo necesario para la certificación iso26262: efectos de modo de falla y análisis de diagnóstico (fmeda). Al diseñar el chip de regulación del automóvil, el medio común de fmeda es realizar una inyección intencional de falla en el chip, y luego analizar la probabilidad de falla funcional (eficiencia de falla) causada por la inyección incorrecta, evaluando así el nivel de seguridad e integridad del chip de regulación del automóvil.
Por lo tanto, las herramientas EDA necesitan ser capaces de generar incentivos de prueba para varios modelos de falla. Debido a la gran cantidad de errores y la gran variedad de chips a inyectar, las herramientas de simulación tradicionales a menudo tienen bajo rendimiento, ocupan mucha memoria y tardan mucho tiempo en simular. Esto se debe a que los motores de herramientas analógicas tradicionales se centran en la verificación funcional, que tiene enormes gastos de memoria y CPU para la inyección de fallas.
Por lo tanto, la inyección de falla requiere que la compañía EDA diseñe un motor de simulador especial para mejorar la eficiencia de la simulación de inyección de falla; Además, la prueba de inyección de falla del chip requiere que el simulador maneje más fallas y las ejecute lo más simultáneamente posible. Debido a la regularidad y simetría de algunas lógicas en el chip, se pueden encontrar algunas reglas a través de métodos formales, reduciendo así el número de inyecciones innecesarias a gran escala. Una vez reducido el número de casos de prueba, se puede reducir el tiempo total necesario para la simulación, por otro lado, también se puede mejorar la eficiencia del simulador.
El simulador es solo un ejemplo típico de los cambios en las herramientas eda. Otras herramientas, como la verificación formal, también permiten muchas mejoras y optimizaciones de la seguridad funcional, incluyendo la detección automática de rutas seguras y modelos de error aplicables en rutas críticas: incluyendo fallas de apertura fijas, fallas transitorias, fallas de puentes, etc. estas tecnologías mejorarán considerablemente la eficiencia de verificación de los chips de regulación del vehículo.
O3. reforma de la metodología del diseño
La diferencia entre los chips de instrumentos automotrices y los chips electrónicos de consumo radica en los requisitos especiales de Seguridad y fiabilidad. Al comienzo del diseño, el chip de regulación del automóvil necesita una exploración arquitectónica muy detallada. El objetivo de estos trabajos preliminares es garantizar primero la seguridad y luego cumplir con los requisitos de certificación iso26262. Para garantizar la seguridad del diseño en entornos hostiles, los chips de regulación de vehículos a menudo utilizan algunas funciones lógicas especiales: por ejemplo, la verificación de CRC de hardware en el flujo de datos, la verificación de paridad de un solo bit en SRAM en chip y memoria flash, la verificación de ECC de lectura de datos, la detección de tensión de alimentación del chip; En la lógica intensiva en control se utilizan lógicas redundantes como el procesamiento simultáneo de una sola tarea por múltiples cpu, la comparación de resultados de salida, el sistema de perro guardián doble, el mecanismo de respaldo del Circuito de reloj, etc. para diseñar unidades lógicas relacionadas con estas medidas de seguridad, es necesario verificar su necesidad, fiabilidad e integridad en una etapa temprana del diseño.
Según la experiencia práctica, recomendamos introducir el modelo virtual de la función del chip lo antes posible al comienzo del diseño. Este desarrollo basado en modelos virtuales permite a diseñadores y arquitectos analizar y optimizar el sistema lo antes posible y explorar las ventajas de las diferentes arquitecturas en términos de rendimiento de Seguridad. Por un lado, los ingenieros de diseño pueden utilizar estos modelos para verificar, realizar análisis preliminares de diseños complejos y juzgar el área óptima de rendimiento de consumo de energía sin el entorno real de soc; Por otro lado, los ingenieros de verificación pueden utilizar modelos virtuales para desarrollar entornos de prueba de caja blanca lo antes posible, realizar pruebas colaborativas de software y hardware de sistemas complejos con antelación, e incluso compilar modelos en controladores universales y ponerlos en el sistema ECU para pruebas reales en el sitio.
El modelo virtual tiene muchas ventajas, pero su premisa es que los ingenieros deben ser ampliamente conscientes de su importancia y explorarlo y utilizarlo activamente en la verificación del diseño. Al mismo tiempo, los fabricantes de eda también deben cooperar activamente con varios fabricantes de IP de chips para desarrollar modelos virtuales más ricos y flexibles y construir ecosistemas propicios para el desarrollo positivo de la industria. El desplazamiento a la izquierda de las pruebas de verificación es la tendencia promovida en el campo del diseño de chips complejos, y en los chips de regulación de automóviles, creemos que el modelo virtual es el punto de ayuda perfecto para verificar el desplazamiento a la izquierda de las pruebas.
En los últimos 20 años, hemos sido profundamente conscientes de los cambios que el desarrollo tecnológico ha traído a la industria de chips, pero al mismo tiempo, también necesitamos cada vez más innovaciones tecnológicas más fuertes para satisfacer nuestras crecientes necesidades de la industria de chips y resolver los diversos desafíos que enfrentamos. Creemos firmemente que confiar en los cambios en las herramientas de eda provocados por EDA 2.0 puede resolver el cuello de botella del talento y la tecnología; La mejora de las herramientas puede mejorar mejor la eficiencia de la verificación del diseño; El uso generalizado de modelos virtuales mejorará la calidad de la exploración arquitectónica y la seguridad de los chips de regulación del automóvil. ¡¡ esperamos explorar activamente, intercambiar con colegas de diversas industrias, desarrollar y progresar juntos y contribuir al desarrollo de chips en china, incluidos los chips de regulación de automóviles!
