汽车行业芯片检测认证体系技术白皮书.docx

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1、aisnoooocIlJOOl汽车芯片产业总体情况汽车芯片标准检测认证体系现状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中国赛迪汽车芯片测评能力目录010203aisnoooocIlJOOl汽车芯片产业总体情况汽车芯片标准检测认证体系现状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中国赛迪汽车芯片测评能力目录010203 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。 2023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

2、比增长58% 2023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。3；喘;不同类型汽车的对比表传统燃油车电动汽车智能汽车性能指标石油/马力电/动力数据/算力时间节点1886-20102010-20212021-核心竞争要素/造型与工程设计/动力总成/底盘，电子电气架构池机控电电电/智能座舱、自动驾驶/芯片、传感器等硬件/算法、OS等硬件/服务 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

3、能化带动更高的半导体含量提升。 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。 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。新型工业化:新理论新实践”。吧S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。2022年，排名前10的汽车芯片厂商占据了约70%的市场。全球主要厂商近年汽车芯片收入(单位：亿美元)企业名称英飞凌恩智浦(NXP)德州仪器(TI)瑞萨电子电装国别德国荷兰美国日本日本2020年40.1

4、38.328.931.933.92021年56.854.938.542.438.22022年70.868.850.049.642.62023年86.374.859.649.740.1企业名称意法半导体(ST)安森美亚德诺(ADI)Mobileye高通国别瑞士美国美国美国美国2020年21.316.88.09.77.12021年26.122.912.513.910.22022年53.133.625.218.714.72023年70.943.229.220.820.1数据来源：各公司报告2023年全球汽车半导体厂商市场占比数据来源：各公司报告61010oio1吗WoIo2020年中国汽车芯片自给率

5、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车规制造标准体系不健全测试认证平台不足车规全产业链产品制造工艺缺乏高端芯片制造设备仍依赖进口，地平线北京君正黑芝麻芯驰科技比亚迪半导体华为杰发科技芯聚能）美泰科技杰华特中兴微电子兆易科技琪埔维半导体复旦微芯旺微电子旗芯半导体甑芯电子科技（无锡）川土微芯钛信息科技芯洲科技加特兰瞻芯电子芯擎科技芯海科技国芯科技紫光芯能华大半导体 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

6、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。 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）。V.彳齐S率8OCOCACCVtlSVCU门于4UtnJttVMB亭“力AS)PMVi1.aMa分”/”一,gUU1.TO,SCV2XTBOX痴G各安全,假共住隼光这ADAS41SMMAPASMnAMttSRStQMtt_QB三1U1.事/天及(KBA)产艮J於户电动门控传灯九J自面前照

7、灯馈制系统1.EDADBKMAtt率内除氟朋灯JK统车身控制集无则魅迸入及启幼爱客无线无电产晶 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。细分领域增长率(20172022)规模(2022)子细分领域高级驾驶辅助系统23.60%Hb盲点侦测/碰撞预警/停车辅助/车联万物/前视摄像头售后市场6.10%3b汽车零部件/设备/维修服务/碰撞修复车身13.30%12b电动车门/电动车窗/气候控制/雨刷控制底盘6.10%7b悬挂/差速/传动轴按应用划分电动/混合动力汽车21%6b混合动力汽车信息娱乐系统8.20%9

8、b联网/车载通讯系统/车载导航/车载音响仪表组件11.20%4b仪表盘/仪表线束动力系统3.40%6b引擎控制/变速安全系统2.60%5b电动助力转向系统/自动防抱死制动系统/安全气囊/牵引力控制/胎压监测通用逻辑集成电路12.50%2b数据转换器/开关/多路转接器/电压调节器/基准存储器集成电路10.90%4b动态随机存取存储器/新兴存储器/闪存/NAND存储器光电元件18.90%8b图像传感器/发光二极管/光敏传感器分立器件9.90%9b功率晶体管/二极管按产品划分非光学传感器7.20%6b环境传感器/指纹传感器/惯性传感器/磁传感器微器件集成电路7.70%Hb数字信号/微控制器/微处理器

9、模拟集成电路7.40%4b数据转换器/开关/多路转接器/电压调节器/基准专用集成电路6.00%3b专用集成电路专用标准产品12.60%19b专用标准产品新型工业化:新理论新实践汽车芯片产业总体情况汽车芯片标准检测认证体系现状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中国赛迪汽车芯片测评能力0102目录030405OloO10OOIOlo设计工具 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。 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。EDA技术商芯片IP商原材料/晶圆厂设备厂共同发展形成了一套现行的汽

10、车芯片标准体系。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,这些车规级标准中最主要的是AEC-Q系列标准、ISo26262、IATF16949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ASI1.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。IATFI6949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。1. IATF16949标准认证：封测环节2. ISO26262标

11、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国际汽车芯片标准在不同产业链环节的作用O1. ISO26262标准：建立基于功能安全的设计流程2. ISO26262安全等级：导入相关功能安全的EDA工具，评估符合ISO26262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. IATF16949标准认证：芯片制造产线2. ISO26262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。1010101

12、0AIO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。国内现有的标淮底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。要求标准名称相应国际标准要求标准名称相应国际标准功能安全GB/T34590-2017道路车辆一功能安全ISO26262T/CSAE228-2021纯电动乘用车通讯芯片整车环境舱试验方法/T/CSAE223-2021纯电动乘用车控制芯片功能安全要求及9c测试方法is026262rerooono产处由尚釜田i生ilkti蚣左送昭小哙*注4/T/CSAE224-2021纯电动乘用车通讯芯片功能安全要求及测试方法ISO26262可靠性T/CSAE230-2021纯电

13、动乘用车通讯芯片整车道路试验方法/T/CSAE251（V2X车载终端安全芯片处理性能测试方法/GB/T4937.1半导体器件机械和气候试验方法IEC60749QC/T1136-2020电动汽车用绝缘栅双极晶体管（IGBT）模块性能要求及试验方法AQG324GB/T5080.1-2012可靠性试验第1部分：试验条件和统计检验原理IEC60300CASA011.1-2021车规级半导体功率器件测试认证规范AQG324GB/T28046-2011道路车辆电气及电子设备的环境条件和试验ISO16750可靠性T/CSAE2222021纯电动乘用车车规级芯片一般要求AEe-Q系列、IAFT16949、IS

14、O26262GB/T18305-2016质量管理体系汽车生产件及相关服务件组织应用GB/T190012008的特别要求IATF16949T/CSAE225-2021纯电动乘用车控制芯片功能环境试验方法AEC-QlOOSXlxGB/T19001-2016质量管理体系要求ISO9001T/CSAE226-2021纯电动乘用车通讯芯片功能环境试验方法AEC-QlOO其他T/CSAE260智能网联汽车视觉感知计算芯片技术要求和测试方法/T/CSAE227-2021纯电动乘用车控制芯片整车环境舱试验方法/ooooooo叫喘喘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

15、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。标准项目及分类I标准类I型I标准性I质基础i(100)术语和定义（IoI）101-1汽车芯片术语和定义国标推荐通用要求（200）环境及可靠性（201）201-1汽车芯片环境及可靠性应用指南国标推荐201-2汽车用集成电路应力试验要求国标推荐201-3汽车用分立器件应力试验要求国标推荐201-4汽车用半导体光电器件应力试验要求国标推荐201-5汽车用微机电（MEMS）传感器应力试验要求国标推荐.（共17项）电磁兼容（202）202-1车辆集成电路电磁兼容试验通

16、用规范国标推荐功能安全（203）203-1道路车辆功能安全第11部分：半导体应用指南国标推荐信息安全（204）204-1汽车芯片信息安全技术规范国标推荐汽车芯片标准体累产Efitz02用.一一标准项目及分类I标准亲型I标准Il三Ii存储芯片(305)305-1汽车用动态随机存取存储芯片（DRAM）技术要求及试验方法行标推荐305-2汽车用静态随机存储芯片（SRAM）技术要求及试验方法行标推荐（共5项）安全芯片(306)306-1汽车安全芯片技术要求及试验方法行标推荐功率芯片(307)307-1电动汽车用绝缘栅双极晶体管（IGBT）模块环境试验要求及试验方法行标推荐307-2电动汽车用功率模块技

17、术要求及试验方法第1部分IGBT行标推荐.供6项)驱动芯片(308)308-1汽车用驱动芯片通用技术要求及试验方法行标推荐308-2电动汽车用功率驱动芯片技术要求及试验方法行标推荐308-3汽车用显示驱动芯片技术要求及试验方法行标推荐电源管理芯片（309）309-1汽车用电源管理芯片通用技术要求及试验方法行标推荐309-2电动汽车用动力电池管理系统模拟前端芯片技术要求及试验方法行标推荐309-3电动汽车用数字隔离器芯片技术要求及试验方法行标推荐其他类芯片（310）310-1电动汽车用动力电池管理系统基础芯片（SBC）技术要求及试验方法行标推荐其中，对1。类汽车芯片进行了细化的标准布局，仅针对这

18、10类芯片初步制定的标准项目数量多达51项。标准项目及分类准型一机费一I标准II产品与技术应用（300）控制芯片(301)301-1汽车控制芯片通用技术要求及试验方法行标推荐301-2电动汽车用控制芯片技术要求及试验方法行标推荐301-3汽车发动机系统控制芯片技术要求及试验方法行标推荐301-4汽车底盘系统控制芯片技术要求及试验方法行标推荐计算芯片(302)302-1汽车智能座舱计算芯片技术要求及试验方法行标推荐302-2汽车智能驾驶计算芯片技术要求及试脸方法行标推荐传感芯片(303)303-1汽车图像传感芯片技术要求及试验方法行标推荐303-2汽车红外热成像芯片技术要求及试验方法行标推荐（共

19、12项）通信芯片(304)304-1汽车蜂窝通信芯片技术要求及试验方法行标推荐304-2汽车直连通信芯片技术要求及试验方法行标推荐.(共15项) 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 同时绘制了功能安全、质量和可靠性等过程性标准汽车芯片全生命网Iml体系IfI(rsoR114rdIATf1M49VOM.XMBUJiWGalmAKqlOOImjl(WMtAj.KMH*Yg.WiMfl.-rdASJ二二工IjIOMffwATr1MAtcQ100nxmwIOM(rt25HUBMuMMUKQOOJM.WWtUh0MAKQOM戏计户.H.IM资料来源：赛迪研

20、究院整理AiCOOolWkWK汽车芯片产业总体情况汽车芯片标准检测认证体系现状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中国赛迪汽车芯片测评能力目录0102030405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0EMTier1Tier2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链的掌控能力。未来汽车半导体供应链汽车厂商芯片厂商具体动作宝马InC）Va和格罗方德签署协议，

21、以保证其每年数百万片的芯片供应福特格罗方德双方建立了战略合作关系，福特寻求直接从格罗方德购买产品通用英飞凌和台积电联合生产和购买芯片奔驰英伟达与英伟达合作开发下一代汽车计算平台StellantisNV富士康加强合作，探索利用富士康在芯片产业链上的良好关系（非芯片厂）获得芯片上汽积塔半导体向后者投资5亿元，支持PMIC、IGBT和SiC功率模块的开发汽车厂商芯片厂商具体合作情况一汽芯擎科技对后者提供数亿元战略投资，将在车规级、高算力芯片领域展开合作，推动我国芯片产业发展吉利芯聚能设立合资公司，主要面向新能源汽车和相关应用领域的碳化硅（Sie）芯片产业化上汽晶晨、地平线、黑芝麻等投资晶晨半导体，发

22、展车载信息娱乐系统芯片；投资地平线、黑芝麻，发展自动驾驶；投资芯旺微、旗芯微，发展车规级MCU长城地平线投资后者发展只能座舱和自动驾驶芯片东风时代电气成立合资公司，建设功率半导体模块封装测试生产线，自主研发、制造和销售功率半导体模块，以用于替代进口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02-01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。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

23、汽车芯片安全标准。且ISO26262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。新型工业化:新理论新实践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

24、XISO26262等认证证书，加快汽车芯片上车进程。ADASBm无人那我V2X车云M汽车终端C扁带岔存储SCiM芯片安全芯片电用管Il汽车芯片新Ir求：务口.高H力.大容.Bffoic.iMim可|安却可is性TK性电一性|可懦作怪动率芯片芯片检窝乂证 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。中国汽车行驶工况(CATC)

25、中国型商用车辆行验工况(CHTC)中国1?车GAS500k)中国自卸汽华行於工总行改工况中国华M引车训车行”工中国货车(V55Ofcs)况(CHTC-TT)主要特征C1.TCW1.TCNEDCEPA运行时间/s1800180011806449驾驶工况3种工况：低速、中速和高速4种工况：中低速、中速和高速2种工况：市区、郊区/高速5种工况：市区、激烈驾驶、空调使用及低温运行里程km14.4823.271187.04最高速度/(km/h)114131.3120129.2平均速度/(km/h)28.9646.4033.633.9平均加速度/(ms2)0.450.530.750.62平均减速度/(ms

26、2)-0.49-0.58-0.53-0.71匀速占比/(%)22.8327.837.524.7加速占比/(%)28.6130.923.231.1减速占比/(%)26.4428.616.627.1怠速占比/(%)22.1112.722.62217.2新型工业化:新理论新实践智能汽车的快速发展需要提升汽车Al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。但目前缺乏统一的Al智能芯片评测认证体系。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。分布式ECU架构域架构中央计算架构软件开发环境不

27、一致可扩展性差ECU之间恢同困难低速通信：CAN1.IN面向服务的架构按功能划分的集中化加速软硬件分离以太网作为骨干网 开放式软件平台 中央-层区架构 资源池化 云计算单车计算 统一的检测认证标准 基准测试集 基准数据集 基准工具集 基准系统集 场景、软件、算法驱动 公平、公开的测试基准 可迁移的测试基准横向跨不同芯片的智能系统纵向跨芯片到智能系统全周期弹资料来源：地平线产品发布会JP1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。应用场景温度电磁电压条件干扰变化口1.威胁机

28、制威胁防护能力故ffi能耗测试通信基站电源适配性测试网络设备声压级/声功率测试“台式机静电抗扰度测试服务器 脉冲群抗扰度测试打印机浪涌抗扰度测试瘦客户机高低温湿热交变测试终端机 冲击碰撞测试家电产品 振动测试 跌落测试“平均无故障时间测试依据标准“GB/T9813.1-2016计算机通用规范第1部分：台式微型计算机“GB/T9813.2-2016计算机通用规范第2部分：便携式微型计算机，GB/T9813.3-2017计算机通用规范第3部分：服务器“GB/T2423.1-2008电工电子产品环境试验第2部分：试验方法试验A：低温“GB/T2423.2-2008电工电子产品环境试验第2部分：试验方法试验B：高温XGB/T2423.3-2016环境试验第2部分：试验方法试验Cab：恒定湿热XGB/T2423.4-2008电工电子产品环境试验第2部分：试验方法试验Db交变湿热（12h+l2h循环）XGB/T2423.5-2019环境试验第2部分:试验方法试验Ea和导则:冲击，GB/T2423.10-2019环境试验第2部分：试验方法试验Fc:振动（正弦）1.GB5080.7-1986设备可靠性试验恒定失效率假设下的失效率与平均无故障