2025年9月11日,在第五屆全球汽車芯片產(chǎn)業(yè)大會上,上海為旌科技有限公司副總裁趙敏俊指出,隨著乘用車智能化趨勢加強,L2級及以上智能輔助駕駛功能滲透率越來越高,安全議題愈發(fā)關鍵。
對此,為旌科技圍繞功能安全、信息安全和可靠性三個維度開展芯片設計。他介紹到,為旌科技基于高計算效率等優(yōu)勢打造高性能SoC芯片,推出第一代為旌御行系列芯片,VS919 H與VS919 L進入送樣實測階段,VS929研發(fā)推進,產(chǎn)品圍繞“好用、易用、耐用”構(gòu)建競爭力。此外,為旌科技采用雙軌并行戰(zhàn)略,在端側(cè)AI芯片形成優(yōu)勢,泛端側(cè)應用市場量產(chǎn)爬坡,汽車業(yè)務穩(wěn)步推進量產(chǎn)轉(zhuǎn)型,未來將強化與產(chǎn)業(yè)鏈伙伴協(xié)同創(chuàng)新。
趙敏俊 | 上海為旌科技有限公司副總裁
今年上半年,乘用車L2級及以上智能輔助駕駛功能在車內(nèi)的滲透率已超過50%,智能化趨勢愈發(fā)顯著。自今年年初起,智能輔助駕駛技術逐步從高端車型加速向中低端車型滲透,其中,10-15萬元價格區(qū)間的車型智能化滲透率迅速提升,盡管NOA功能在該區(qū)間的滲透率尚低,但因該價格區(qū)間車型銷量占比最大,將成為未來智能化競爭的主要戰(zhàn)場。同時,10萬元以下車型的智能化能力也將逐步滲透,未來智能化普及范圍將進一步擴大。
圖源:演講嘉賓素材
越來越多的用戶體驗到智能化帶來的駕乘升級,安全這一議題也愈發(fā)重要。安全行駛是汽車最基本且核心的能力,當前行業(yè)內(nèi)對安全問題的討論日益深入。
在中文語境中,“安全”一詞的含義較為泛化,而在英語體系中,其內(nèi)涵可細分為Safety(功能安全)、Security(信息安全)和Reliability(可靠性)三個維度。下面我將圍繞這三個方面,介紹為旌科技在芯片設計中的技術考量。
功能安全層面,根據(jù)ISO 26262標準體系,不同汽車應用場景對功能安全等級存在差異化需求,這直接決定了芯片選型的技術路徑?;贔uSa的SoC芯片開發(fā),其核心設計理念包含兩個層面,一是通過系統(tǒng)架構(gòu)優(yōu)化實現(xiàn)故障源頭防控,二是構(gòu)建故障發(fā)生后的容錯處理機制。
在SoC芯片的功能安全等級設定與選型方面,理論上采用全ASIL-D級芯片可實現(xiàn)最高安全保障,但會引發(fā)成本指數(shù)級攀升及開發(fā)復雜度激增等現(xiàn)實問題。因此,商業(yè)實踐中更強調(diào)技術方案與應用場景的適配性,技術先進性并非唯一考量標準,滿足用戶需求、具備量產(chǎn)可行性的解決方案才是最優(yōu)選擇。當前行業(yè)實踐中,主流SoC芯片多采用整體ASIL-B級設計,僅在制動、轉(zhuǎn)向等關鍵控制模塊采用ASIL-D級單元,通過分區(qū)安全策略在成本控制與安全保障間取得平衡。隨著半導體技術演進,ASIL-D級芯片的普及將成為趨勢,但其實現(xiàn)仍需突破多重技術瓶頸。
下圖是我們基于IPD體系,融合SEooC方法論構(gòu)建的開發(fā)流程。其中,圖中綠色標注部分為FuSa核心開發(fā)環(huán)節(jié)。
圖源:演講嘉賓素材
下面聚焦信息安全領域。隨著汽車智能化發(fā)展,數(shù)據(jù)安全防護需求貫穿車輛啟動至行駛?cè)芷?,涵蓋攻擊防御、身份認證等底層安全機制,這對芯片架構(gòu)提出系統(tǒng)性要求。具體包括接口安全、通信加密、操作系統(tǒng)安全防護及OTA升級安全保障等維度。鑒于車載系統(tǒng)遭受網(wǎng)絡攻擊的嚴重后果,硬件層面需通過HSM與安全固件協(xié)同,配合TEE構(gòu)建縱深防御體系。在信息安全標準方面,我們遵循EVITA規(guī)范,目前為旌科技全系芯片均達到Full HSM認證等級,可系統(tǒng)化保障芯片、數(shù)據(jù)及信息傳輸?shù)陌踩浴?/p>
可靠性層面,芯片可靠性通常劃分為多個等級體系。在民用領域,車規(guī)級芯片是可靠性要求的“天花板”,其嚴苛的技術規(guī)范直接導致設計復雜度、研發(fā)周期及制造成本顯著高于消費級芯片。
以封裝環(huán)節(jié)為例,作為保障芯片可靠性的核心工藝,其設計挑戰(zhàn)正隨算力需求攀升而加劇。當前,為滿足智能輔助駕駛等場景的算力爆發(fā)式增長,芯片面積持續(xù)擴大,導致硅基材料脆性特征凸顯。在機械應力作用下,大尺寸芯片更易產(chǎn)生微觀裂紋等結(jié)構(gòu)失效,這對封裝材料的機械強度、熱膨脹系數(shù)匹配性及工藝精度提出了更高要求,需通過優(yōu)化基板材料、改進互連結(jié)構(gòu)等系統(tǒng)性方案實現(xiàn)可靠性保障。
此外,隨著芯片算力持續(xù)提升,功耗與發(fā)熱量同步增長,在長期反復使用過程中,熱應力與機械應力疊加效應顯著。這種持續(xù)應力作用類似于金屬疲勞現(xiàn)象,可能導致芯片內(nèi)部微結(jié)構(gòu)損傷甚至引腳斷裂等失效模式,對產(chǎn)品可靠性構(gòu)成嚴重威脅。因此,封裝設計需構(gòu)建覆蓋全生命周期的應力管控體系,通過前端設計優(yōu)化、多物理場仿真分析及可靠性測試驗證等閉環(huán)流程,確保封裝結(jié)構(gòu)抗應力能力。
圖源:演講嘉賓素材
在一個封裝可靠性設計實踐案例中,在項目前期階段,我們基于算力需求、接口規(guī)范等核心參數(shù)開展封裝選型評估,在此過程中通過一系列優(yōu)化設計滿足甚至高于AEC-Q100標準要求,確保芯片樣品一次性通過可靠性驗證測試。該流程體系有效平衡了高算力需求與封裝可靠性之間的技術矛盾,為車規(guī)級芯片量產(chǎn)提供了工程化解決方案。
AEC-Q100測試周期通常長達數(shù)月,若測試過程中出現(xiàn)失效情況,重新迭代測試又將耗費額外數(shù)月時間,時間成本顯著。因此,確保前期設計質(zhì)量并實現(xiàn)測試一次性通過,成為保障項目進度與成本控制的關鍵環(huán)節(jié)。
相較于消費類芯片,AEC-Q100可靠性驗證體系具有測試項目復雜度高、驗證周期長、成本投入大等顯著特征。尤為關鍵的是,該標準對供應鏈管控提出嚴苛要求——從原材料選型到生產(chǎn)產(chǎn)線,均需滿足車規(guī)級認證標準,這直接導致全生命周期管理復雜度大幅提升。
當前,無論是功能安全領域的ISO 26262標準,還是可靠性驗證領域的AEC-Q100標準,均已形成完善的國際規(guī)范體系。但需明確的是,標準僅代表行業(yè)準入底線,我們在芯片設計實踐中始終秉持“基于標準、超越標準”的原則,在合規(guī)框架內(nèi)追求更高可靠性目標。值得注意的是,現(xiàn)行標準體系主要基于歐美汽車工業(yè)百年技術積淀形成,而隨著我國新能源汽車產(chǎn)業(yè)實現(xiàn)全球領跑,構(gòu)建符合中國產(chǎn)業(yè)特色的自主標準體系已成為迫切需求。
“十四五”規(guī)劃實施期間,國家層面持續(xù)推進智能網(wǎng)聯(lián)汽車標準體系建設,我們作為產(chǎn)業(yè)鏈企業(yè)深度參與相關標準制定工作。預計“十五五”時期將有更多適配中國產(chǎn)業(yè)路徑的標準規(guī)范出臺,為行業(yè)高質(zhì)量發(fā)展奠定基礎。特別在2024年行業(yè)將安全發(fā)展提升至戰(zhàn)略高度的背景下,國家通過強化標準引領,著力夯實汽車智能化轉(zhuǎn)型的安全根基。
伴隨產(chǎn)業(yè)變革深化,傳統(tǒng)“主機廠-Tier1-Tier2”的垂直分工模式正向多元化協(xié)作形態(tài)演進,產(chǎn)業(yè)鏈涌現(xiàn)出多種合作范式。對此我們認為,專業(yè)化分工仍是提升產(chǎn)業(yè)效率的最優(yōu)解,通過各環(huán)節(jié)企業(yè)聚焦核心能力建設,配合開放協(xié)同的創(chuàng)新機制,方能實現(xiàn)全產(chǎn)業(yè)鏈的價值共創(chuàng)與共贏發(fā)展。
我們始終認為,汽車智能化發(fā)展進程可參照移動終端產(chǎn)業(yè)過去十余年的演進路徑?;厮菔謾C行業(yè)變遷,早期呈現(xiàn)百家爭鳴的競爭格局,最終形成頭部企業(yè)主導的市場格局。當前汽車產(chǎn)業(yè)正經(jīng)歷類似的結(jié)構(gòu)性變革,雖存在產(chǎn)業(yè)特性差異,但市場集中度提升、專業(yè)化分工深化的趨勢具有共性特征。
作為產(chǎn)業(yè)鏈核心環(huán)節(jié)的參與者,為旌科技始終聚焦芯片研發(fā)制造,我們堅信,垂直領域的技術深耕是推動產(chǎn)業(yè)生態(tài)健康發(fā)展的關鍵。我們基于高計算效率、高安全性、高集成度、低功耗、低延時五個優(yōu)勢打造高性能SoC芯片,其中,安全是我們進行芯片設計的關鍵維度。
基于上述技術架構(gòu),我們已成功推出第一代為旌御行系列芯片,其中有兩款產(chǎn)品均已進入客戶送樣與實測評估階段。同時,下一代旗艦芯片的研發(fā)工作正按計劃推進。
作為首代產(chǎn)品中的高端型號,VS919 H定位于10-15萬元價格區(qū)間的中算力市場,該細分領域具備顯著增長潛力。該芯片采用單芯片集成方案實現(xiàn)行泊一體功能,典型應用場景下功耗低于10W。通過架構(gòu)級優(yōu)化設計,有效降低了內(nèi)存訪問帶寬需求,顯著緩解了內(nèi)存墻對系統(tǒng)性能的制約,在能效比與計算效率方面形成差異化優(yōu)勢。
在產(chǎn)品定義層面,我們圍繞好用、易用、耐用三大核心維度構(gòu)建競爭力體系:“好用”體現(xiàn)為高算力能效比與實時響應能力;“易用”依托成熟完備的工具鏈支持,可縮短客戶開發(fā)周期并簡化板級硬件設計;“耐用”則通過全生命周期功能安全設計實現(xiàn),既滿足車規(guī)級可靠性要求,又從源頭規(guī)避潛在召回風險,形成顯著的成本優(yōu)化效應。
整體而言,我們通過“好用、易用、耐用”的產(chǎn)品理念優(yōu)化系統(tǒng)級解決方案,協(xié)助客戶簡化設計架構(gòu)、縮短研發(fā)周期,并構(gòu)建覆蓋全生命周期的整車安全體系。這種多維度的系統(tǒng)性降本策略,突破了單一芯片成本控制的局限,實現(xiàn)了從研發(fā)到量產(chǎn)的全鏈條成本優(yōu)化。
作為成立于2020年的新興科技企業(yè),為旌科技即將迎來五周年里程碑。公司發(fā)展初期以研發(fā)為核心驅(qū)動力,鑒于大型SoC芯片具有長周期開發(fā)特性,我們采用雙軌并行戰(zhàn)略推進業(yè)務布局,在端側(cè)AI芯片領域形成差異化競爭優(yōu)勢,其中智能輔助駕駛作為戰(zhàn)略重點方向持續(xù)深耕;同時拓展以視覺與AI技術為核心的泛端側(cè)應用市場,相關產(chǎn)品已通過行業(yè)頭部客戶驗證并進入規(guī)?;慨a(chǎn)階段,當前正處于產(chǎn)能爬坡關鍵期,逐步構(gòu)建起穩(wěn)定的營收增長極。汽車業(yè)務方面,鑒于其較長的商業(yè)化周期特性,目前公司正穩(wěn)步推進從概念驗證向量產(chǎn)交付的轉(zhuǎn)型過渡。
未來,我們將持續(xù)強化與汽車產(chǎn)業(yè)鏈伙伴的協(xié)同創(chuàng)新,在智能輔助駕駛系統(tǒng)解決方案開發(fā)領域構(gòu)建開放合作生態(tài),共同探索最優(yōu)技術路徑與商業(yè)化落地模式。
(以上內(nèi)容來自上海為旌科技有限公司副總裁趙敏俊于2025年9月11日-12日在第五屆全球汽車芯片產(chǎn)業(yè)大會發(fā)表的《車規(guī)級芯片設計筑牢智能汽車的安全基石》主題演講。)
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