PCB技術 - EDA加速車両ゲージチップの設計

車両ゲージチップは半導体チップの分岐に属する。現在，チップ設計検証で遭遇した大きなボトルネックは，車両用ゲージチップにも当てはまるタレントの不足である。統計によると、2020年には約20万人のICデザイン実務家がいるが、企業による人材の需要はこの数を遥かに超えている。その結果、ほぼすべての半導体設計会社は、今年、緊急に設計された設計検証要員を募集することが難しいと不平を言っています。

一方、チップの才能の不足は、伝統的な人材育成モードの不足にある。この点について、我々は国がレイアウトして、一連のEDA産業大学研究統合プロジェクトを実行したのを見てうれしいです；一方、タレント不足は主に外国のedaツールの独占と閉鎖に起因している。この保守主義と閉鎖は、普通の国内開発者にとって、二次的開発だけではなく、広範な接触を持つことを難しくする。

カーゲージチップは、複雑なソフトウェアとハードウェアシステムです。オンボードチップ相互接続は、CASE、MOSE及びFlexRayバスを介して、複雑な車両イーサネット相互接続に従来の単純なセンサ相互接続から徐々に変化した送信されたデータは、以前のデバッグおよび診断情報からオーディオおよびビデオエンターテイメント情報およびミッションクリティカルデータ情報にアップグレードされる。データ量の増加に伴い、データ内容と遅延確実性がますます重要になり、車両ゲージチップ内のソフトウェアがますます複雑になる。

車のゲージチップは、特にチップの分野で特別な種類であり、特に機能的な安全性の厳しい要件を持っています。車両ゲージチップの機能的安全性水準（ASIL）部門は、一連の厳密な試験と設計プロセスにおけるカバレッジレポートを必要とする。従来のチップ設計検証方法論は，機能的セキュリティの分野で複雑な要求を効果的に満たすことは困難である。この課題は、デザイン方法の改革も推進している。高度な設計コンセプトは、効率を大幅に改善し、設計サイクルを加速し、チップのセキュリティレベルを向上させることができます。

海外の半導体製造業者やEDAツールに対する依存性や国内のチップ人材の不足や後方設計のコンセプトを含め、現在の困難を取り除くためには、EDAのコンセプト、ツール、方法論の改革を強調しなければならない。

そこで、加速度ゲージゲージの設計に3つの提案を行った。

O 1コンセプトチェンジ

ほとんどの伝統的なEDAツールは、パブリック層のインターフェイスを公開しません。長い間，製品生態学は閉じられ，ユーザグループは狭い。Xinhuazhangは、EDA 2.0の技術と概念の使用を強調し、チップ設計プラットフォームサービス（EDAAS（電子設計））のモードを採用しています：ツールは、有機的にクラウドネイティブサービスに埋め込まれ、オールラウンドのオープンインターフェイスを提供し、設計検証のプロセスに広く適応しています。ツールインターフェースはオープンであり、ツール自体はプラットフォームであり、チップ設計と検証をより自動かつインテリジェントにすることができる。同時に、EDA 2.0は、より多くの人々がEDAASを通してチップ設計に参加するのを可能にして、迅速かつ効率的に仕事を完了することもできます；EDA 2.0技術に頼ることは、チップ才能ボトルネックを解決する最も効果的な方法の一つです。より多くの組み込みエンジニア、システムエンジニア、さらにはソフトウェアエンジニアが、チップ設計とR & amp ;に参加するためにEDA将来的に効率的に

O 2，EDAツール変更

EDAツールは、機能的安全性、特にISO 26262認証に必要な定量分析のためのデータサポートを提供します。車両ゲージチップを設計する場合，fmedaの共通手段はチップ上で意図的な故障注入を行い，次に誤差注入による機能故障確率（故障効率）を解析し，車両ゲージチップの安全度レベルを評価する。

したがって，edaツールは様々な故障モデルを生成できるテストインセンティブを必要とする。チップに注入される多数の多数のエラーのために、従来のシミュレーション・ツールは、しばしばパフォーマンスを低くして、巨大なメモリーおよび長いシミュレーション時間を消費する。これは、従来のシミュレーションツールエンジンが機能検証に焦点を当てているためです。

したがって、フォールトインジェクションは、事故注入シミュレーションの効率を改善するために特別なシミュレータエンジンを設計するために、eda社を必要とするさらに，チップ故障注入試験は，より多くの故障を処理し，できるだけ並行して実行するシミュレータを必要とする。チップ内のいくつかの論理の規則性と対称性のために，いくつかの規則は形式的方法によって見出され，大規模な不要な注入回数を減らすことができる。テストケースの数を減らすとシミュレーションに要するトータルタイムを削減でき、シミュレータの効率を向上させることができる。

エミュレータは、EDAツールの変更の典型的な例です。形式的検証のような他のツールは、また、安全経路の自動検出と重要な経路の適用可能なエラーモデルを含む機能安全性のための多くの強化と最適化を行うことができます。

O 3設計方法改革

カーゲージチップとコンシューマエレクトロニクスチップの違いは、安全性と信頼性の特別な要件にある。デザインの初めに、車両ゲージチップは非常に慎重な建築探査をする必要があります。これらの予備作業の目的は、まず安全性を確保し、ISO 26262認証の要件を満たすことです。厳しい環境での設計の安全性を確保するために、車両ゲージチップは、いくつかの特別な論理関数を使用する。例えば、データフローにおけるハードウェアCRC検証、オンチップSRAMおよびフラッシュメモリにおける単一ビットパリティ検証、データ読み出しECC検証、およびチップ電源電圧検出；制御集約論理では、1つのタスクを同時に処理する複数のCPU、出力結果比較、ダブルウォッチドッグシステム、クロック回路バックアップ機構などの冗長論理を採用して、これらの安全対策に関連する論理ユニットを設計することで、初期段階での必要性、信頼性、整合性を検証する必要がある。

実用的な経験に基づいて、デザインの初めにできるだけ早くチップ機能の仮想モデルを導入することをお勧めします。仮想モデルに基づくこの開発は、デザイナーと建築家ができるだけ早くシステムを分析して、最適化するのを可能にして、セキュリティパフォーマンスで異なる建築の利点を調査することができます。一方で、設計者はこれらのモデルを検証し、複雑な設計に関する予備的な分析を行い、SOC実環境なしで最適な消費電力性能領域を判定することができる一方，検証エンジニアは，仮想モデルを使用して，できるだけ早くホワイトボックス試験環境を開発し，複雑なシステムの事前にソフトウェア・ハードウェア協調試験を行い，一般的なコントローラでモデルをコンパイルし，実フィールドテストのためにECUシステムに組み込むことができる。

仮想モデルは多くの利点を持っているが，その前提は技術者がその重要性を広く認識し，設計検証に積極的に探索し，利用する必要があることである。同時に、EDA製造業者は、様々なチップIPメーカーと積極的に協力し、より豊かで柔軟な仮想モデルを開発し、産業の積極的な発展に資するエコシステムを構築する。検証テストのシフトは複雑なチップ設計の分野で提唱されている傾向であり，車両ゲージチップでは，仮想モデルは検証テストのシフトのための完全な支援点であると考えた。

過去20年間で、我々は、チップ産業への技術開発によってもたらされる変化に深く気づいています、しかし、同時に、我々はますます我々の成長しているチップ産業の必要を満たすためにより強い技術革新を必要として、我々が直面するいろいろな挑戦を解決します。EDA 2.0によってもたらされたEDAツールの変更に頼ることは、タレントとテクノロジーのボトルネック問題を解決することができます改善ツールは、設計検証の効率を向上させることができます仮想モデルの広範な使用は、アーキテクチャ探査の品質を向上させ、車両仕様チップの安全性を向上させる。我々は積極的に探索し、様々な産業の同僚と通信し、共通の開発と進捗状況を確認し、自動車規制チップを含む当社の国立チップの開発に貢献する！