汽车芯片检测认证体系技术白皮书（2024）

陈渌萍 中国软件评测中心（工业和信息化部软件与集成电路促进中心） 01汽车芯片产业总体情况03汽车芯片检测认证发展趋势汽车芯片标准检测认证主要问题及建议04中国赛迪汽车芯片测评能力0502汽车芯片标准检测认证体系现状 目录 01汽车芯片产业总体情况03汽车芯片检测认证发展趋势汽车芯片标准检测认证主要问题及建议04中国赛迪汽车芯片测评能力0502汽车芯片标准检测认证体系现状 目录 n据中国汽车工业协会发布的数据显示，2023年中国汽车出口491万辆，首次超越日本，位居全球第一。 n2023年我国汽车产销量首次双双突破3000万辆，分别为3016.1万辆和3009.4万辆，同比分别增长11.6%和12%，其中，出口491万辆，同比增长58% n2023年新能源汽车持续快速增长，新能源汽车产销分别完成958.7万辆和949.5万辆，同比分别增长35.8%和37.9%，市场占有率达到31.6%，高于上年同期5.9个百分点。 n汽车智能终端将成为智能时代的神经末梢，汽车芯片是助力汽车步入智能时代的核心。汽车智能化+电动化带动汽车半导体含量持续提升，其中智能化带动更高的半导体含量提升。 n电动车半导体含量约为燃油车的两倍，智能车的半导体含量是传统汽车的N倍，新能源汽车开启半导体行业新一轮成长趋势。 n传统燃油车所需汽车芯片数量为600-700颗，电动车所需的汽车芯片数量将提升至1600颗/辆，而更高级的智能汽车对芯片的需求量将有望提升至3000颗/辆。 n目前汽车芯片产业中占据市场份额最多的企业大都分布在美国、欧洲和日本。 n2022年，排名前10的汽车芯片厂商占据了约70%的市场。 2020年中国汽车芯片自给率才5%左右，但2023年已经达到10%，市场份额增长了200%。 部分中国汽车芯片生产厂商 我国汽车芯片困境 l车规制造标准体系不健全 l测试认证平台不足 l车规全产业链产品制造工艺缺乏 l高端芯片制造设备仍依赖进口 基于汽车芯片种类及其应用场景，并参考工信部《汽车半导体供需对接手册》，将汽车芯片分为控制类、驱动类、计算类、电源类、存储类、通信类、模拟类、功率类、传感器类、信息安全类10大类汽车芯片。 按照应用场景，也可将汽车芯片分为辅助驾驶类、灯光控制类、新能源类、制动传动类、门窗控制类、车身控制类、商用车类和网络类等8大类汽车芯片。 n基于域集中式分类，博世经典的五域分类拆分整车为动力域（安全）、底盘域（车辆运动）、座舱域/智能信息域（娱乐信息）、自动驾驶域（辅助驾驶）和车身域（车身电子）。 在应用领域，高级驾驶辅助系统、车身、仪表组件的增长率位列前三。 在产品领域，光电元件、专用标准产品、通用逻辑集成电路的增长率位列前三。 汽车芯片产业总体情况 02汽车芯片标准检测认证体系现状 目录 汽车芯片检测认证发展趋势 汽车芯片的检测和认证是芯片产品进入汽车应用前的必要过程。 n汽车企业与芯片制造商需要统一的标准来保证所接收的芯片的质量。 芯片制造商需要遵循一定的标准进行芯片产品的生产。 n n国际汽车芯片标准可按照产品检测要求进行分类。聚焦在汽车芯片的安全性、可靠性和一致性的三个方面，共同发展形成了一套现行的汽车芯片标准体系。 这些车规级标准中最主要的是AEC-Q系列标准、ISO 26262、IATF 16949等标准。 AEC-Q系列是基础性车规标准，通常是芯片上车应用的准入门槛。 ISO26262和ASIL等级是否需要进行检测，取决于芯片是否具有功能安全需求。 IATF16949芯片制造产线车规级认证标准，涉及车规级芯片制造的产线需要通过此标准认证。 多种汽车芯片标准共同作用，构成了当前的汽车芯片检测认证标准体系，为芯片上车应用树立了较高的行业门槛。 国际汽车芯片标准在不同产业链环节的作用。 1.ISO 26262标准：建立基于功能安全的设计流程2.ISO 26262安全等级：导入相关功能安全的EDA工具，评估符合ISO 26262安全等级要求的集成电路IP核和标准单元库3.AEC-Q系列：为提升芯片可靠性（DFR），根据AEC-Q等规范，在早期开展相关失效模型设计分析等工作 1.IATF 16949标准认证：封测环节2.ISO 26262标准认证：封测厂3.AEC-Q系列：量产过程的电参数筛选及可靠性检测 1.IATF 16949标准认证：芯片制造产线2.ISO 26262安全等级：芯片制造产线3.AEC-Q系列：在制造过程中，确保过程方法符合AEC-Q标准中相关测试组的要求并获得相应数据。 我国汽车芯片检测认证标准自主制定目前尚处于起步阶段。国内现有的标准体系主要以引用并转化国外标准为主，目前的团标则主要瞄准新兴领域。 n我国也正在积极推动汽车芯片标准体系的建设工作。根据工信部2023年12月29日发布的《国家汽车芯片标准体系建设指南》，对整个汽车标准建设进行了布局，计划到2030年制定70项以上汽车芯片相关标准，但所列标准大都正在预研中。 n其中，对10类汽车芯片进行了细化的标准布局，仅针对这10类芯片初步制定的标准项目数量多达51项。 n汽车芯片标准应用全景图：按照芯片设计、晶圆制造、CP测试、封装、FT测试等环节绘制 n同时绘制了功能安全、质量和可靠性等过程性标准 01汽车芯片产业总体情况03汽车芯片检测认证发展趋势汽车芯片标准检测认证主要问题及建议04中国赛迪汽车芯片测评能力0502汽车芯片标准检测认证体系现状 目录 n汽车供应链模式变化需要加强系统级和应用级芯片检测认证能力 OEM+Tier1+Tier2原有金字塔格局有望被打破，向平台+生态模式跃迁，未来合作模式将是以车厂为中心的平台+生态的合作模式，逐步走向平台+开放带来更多的开放和创新。 未来将会有更多的OEM厂商，选择与芯片厂商直接合作，共同研发设计、制造和封装芯片，提高对整个芯片产业 n新能源和智能汽车发展要求对芯片功能安全和专用标准开展新的研究 汽车芯片检测方面 汽车芯片认证方面 01 02 近几年来汽车在智能化方面获得了显著的提升，随着汽车用到的各类芯片功能和性能的显著提升，行业缺乏统一的汽车芯片安全标准。且ISO 26262功能安全的框架性标准，只是对要达到的安全目标和关联的部分安全机制进行了描述，对于最核心的安全机制对应的故障类型及故障覆盖率以及功能安全实施步骤并没有详细说明。 目前具备自动驾驶功能的智能汽车部分应用场景与最初设计的零部件已不匹配，例如，高温老化实验的要求已远超原设计中的2.2小时。检测项目和内容或将进行调整。 n汽车芯片规模化应用需要提升全链条检测认证服务能力 汽车芯片检测认证涉及到芯片设计企业、生产制造企业、零部件供应商、整车厂等多个关键环节。目前国内开展AEC-Q100第三方测试的机构较多，缺乏模块级和系统级测试能力，同时很多机构交付的报告涵盖内容不够全面，导致第三方检测报告仅作为数据参考。应全面提升汽车芯片产业链的检测认证能力，为汽车芯片公司提供AEC-Q100、IATF16949、ISO26262等认证证书，加快汽车芯片上车进程。 n我国汽车行驶工况实施对芯片可靠性标准提出新的要求 我国汽车行驶工况具有拥堵路段多、怠速时间长、城市和乡村路面质量参差不齐等特点，亟需制定我国汽车芯片可靠性测试相关标准。 结合汽车芯片实际工况开展可靠性测试方法和参数研究，在AEC-Q100等可靠性标准基础上进行完善和补充，形成适合我国汽车芯片实际工况的可靠性检测标准。 n智能汽车的快速发展需要提升汽车AI芯片的检测认证能力 汽车由分布式架构向域控制/中央集中式架构方向发展。各大主机厂均已认识到软件定义汽车的大趋势，纷纷升级自身的电子电气架构。 智能驾驶处理数据量指数级提升，AI芯片成为智能汽车时代的运算核心。但目前缺乏统一的AI智能芯片评测认证体系。 n智能汽车芯片的发展使得芯片信息安全愈发重要随着智能汽车越来越普及，SoC芯片、汽车安全芯片的信息安全越来越重要，需要构建完整的车 规级芯片的信息安全测试认证方法及规范。 01汽车芯片产业总体情况03汽车芯片检测认证发展趋势汽车芯片标准检测认证主要问题及建议04中国赛迪汽车芯片测评能力0502汽车芯片标准检测认证体系现状 目录 l已制定标准质量有待进一步提高。已发布的团标多以特定芯片的功能和性能测试方法为主，结合新能源和智能网联汽车发展特点开展深入研究的标准工作较少，工作也有存在重复性。 l我国汽车芯片标准体系缺失。国内对于相应汽车芯片标准的研究工作开展相对较少，类似AEC-Q的汽车芯片基础性标准尚处于空白状态，仍以被动采用国际标准为主。 l国内汽车芯片检测认证环节可信度不足问题突出。由于第三方测试机构对AEC-Q系列等标准的理解不统一，各家出具的报告差异较大。甚至有些检测报告质量低下，严重扰乱了汽车芯片检测行业，严重影响国内整体检测机构的可信度。 l现有检测认证体系不能满足汽车芯片和整车快速发展需求。一是现有芯片上车时间周期过长，导致中小汽车芯片企业难以承受时间成本。二是汽车芯片应用验证周期长。三是国内检测认证机构能力覆盖不够全面。 l缺乏对供应链相关企业能力的评估认证。汽车行业通常需要芯片满足其供应链能力，能够长期稳定供货，需要根据产业发展情况，逐步完善相应供应链能力的检测认证。 l标准制定与实施应用结合度不足。目前芯片标准制定工作还存在重制定、轻执行的问题，相应团标在整个芯片行业内推广和应用力度不足。同时，团标缺乏与整个芯片行业协同。 l芯片标准及检测认证归口主管部门有待明确。芯片、零部件供应商及整车分别隶属于不同的主管部门，芯片企业与零部件及整车等应用环节对标准和检测认证的理解和考虑也各不相同，或将增加汽车芯片标准及检测认证统一推进及统筹工作的难度。 l现有检测认证体系对未来汽车行业发展趋势开展的预研相对不足。一是各类工况和道路场景对应的检测认证不足，在可靠性检测认证方面缺乏对极端需求的预研工作。二是“新三化”趋势下芯片安全性、电磁兼容性等方面测试方法研究不足。 n基于汽车芯片未来应用场景，对现有车规级通用标准进行拓展，提前布局汽车芯片新一轮标准制定工作。 Ø开展我国通用汽车芯片标准制定。目前AEC-Q100等车规级芯片通用标准基于国际大型车企成熟经验制定，应开展相关标准的研究和补充，发展本土化标准与规范。 Ø积极参与新四化时代汽车芯片新一轮标淮的制定。在汽车芯片信息安全、场景化测试等标准方向开展预研，拓展现有车规级标准对未来智能汽车终端考虑不足的领域，逐步参与到国际车规级芯片新一轮标淮的制定。 Ø建立我国下一代汽车电子架构生态。建立我国自主OS+芯片生态联盟，汽车芯片的迭代速度要比汽车快，通过我国下一代汽车新架构的建立，带动自主处理器芯片的上车应用。 n提升我国汽车芯片检测认证机构公信力，形成国产汽车芯片推广应用机制，加快国产汽车芯片上车应用。 Ø实现第三方检测机构能力与行业需求精准对接。以工信部下属单位汽车芯片检测认证实验室为试点，对接汽车芯片等行业龙头企业，共同开展汽车芯片检测标准、测试规范、过程管理、体系管理等研究。 Ø建立国产芯片应用推广机制。加强政府主管部门对国产芯的扶持力度，解决国产整车厂和Tier1企业的后顾之忧，提升整车厂和Tier1企业使用国产汽车芯片的积极性。 Ø推动检验检测认证机构业务从单一性向多元化发展。应整合优势检验检测认证机构资源，探索综合服务模式，同时主动参与认证认可有关国际标准和规则制定，加入双多边国际互认体系，畅通国产汽车芯片“走出去”道路。 n扩展现有核心检测认证机构能力，鼓励形成“一站式”服务能力，能够实现根据国内芯片企业需求开展定制化认证。 Ø参考国外大型检测认证机构，能够同时提供功能安全、质量过程管理和可靠性等方面检测认证，能够支持芯片企业快速形成符合汽车行业要求的质量能力。 Ø而国内由于汽车芯片检测认证机构发展历史较短，虽然在硬件能力上形成能力较快