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关键元件与装置品质验证的评估必要
电动车开发也要懂PC元件?
[作者 黃凱楓]   2024年01月10日 星期三 浏览人次: [2682]

全球汽车高性能运算(Automotive HPC)市场需求急速成长,却由於大多数车厂或Tier1缺乏PC相关领域/元件的开发经验,而导致各类风险的产生。本文叙述Automotive HPC的稳定运作,必须从元件/装置的品质根源把关做起。


调研机构Data Bridge Market Research分析指出,预计2030年全球汽车高性能运算(Automotive HPC)市场将成长到90亿美元市值。在这急速成长市场需求背後,却由於大多数车厂或Tier1缺乏PC相关领域/元件的开发经验,对於Automotive HPC这种高度整合、高效能平台方案熟悉度不足,而导致各类风险的产生。



图一 : 高效能运算可满足2030年汽车市场规模与成长(source:Data Bridge Market Research)
图一 : 高效能运算可满足2030年汽车市场规模与成长(source:Data Bridge Market Research)

大幅成长背後原因在於电动车逐年普及率的提高、车用半导体Automotive HPC平台多样化功能的扩大与增加、相关应用功能渐趋熟化稳定,以及车主满意度/使用率逐步提升。方方面面都刺激了对车主用户的吸引力与市场成长趋势,例如各种不同类型的Automotive HPC高速即时运算与应用:


● 感测器环境资讯即时判读


● 智能座舱/用户体验相关资料运算


● 车辆控制/云端、物联网服务相关沟通与运算


● 自驾功能的即时高速运算


● 车辆安全与传感运动之高速运算/集中处理


在新的连网汽车发展趋势下,高速数据通讯与Automotive HPC高性能运算平台需针对车辆内部各个电子控制单元ECU(Electronic Control Unit)进行整合管理与运算处理;因应不同ECU资料流量与低延迟需求,Automotive HPC也需要搭配符合PCIe标准与AEC-Q100认证的PCIe封包切换器,藉此实现与各端点之间的高速整合、沟通与传输。


Automotive HPC重要性

如上述Automotive HPC是电动车内的关键核心元件,具备了高频高效能运算电子元件、高速传输介面、复杂运算处理、以及资源分配的特性。与此同时,Automotive HPC平台多样化且丰富的功能、搭配各种用户车辆复杂应用情境条件,将对整个平台讯号传输即时处理、系统稳定度、耐久度、相容性与安全性,带来相当严苛的考验。


Automotive HPC运作是否稳定,需要从元件/装置的品质根源把关做起。

举例来说,记忆体是Automotive HPC常见的关键元件与装置之一。根据美国国家公路交通安全管理局(National Highway Traffic Safety Administration;NHTSA)报告指出,2021年特斯拉(Tesla)曾因快闪记忆体使用耐久度、寿命问题导致召回了13万5千台车辆,以下说明此案件的召回缘由:


● eMMC是车辆MCU内VCM子板上的关键记忆体零组件;


● 2020年,特斯拉针对受影响范围内的车辆部署了多个OTA更新,以解决当eMMC快闪存储器累积寿命减损时可能丧失的某些功能;


● 问题发生後,当eMMC因累积磨损而发生故障时,未配备OTA更新版本的车辆可能会出现後视摄像头显示、除霜及除雾控制设置和外部转向信号照明的丢失,而配备上述FW升级或更新版本的车辆则不会失去这些功能;


● 特斯拉将免费更换具有Hynix 8GB eMMC的VCM子板,改为具有64GB Micron eMMC的强化版本的VCM子板。与Hynix 8GB eMMC相比,64GB Micron eMMC提供更长的使用寿命、更大的存储容量和处理能力。


「百隹泰智能车生态圈」顾问团队曾经针对此案件内部讨论过,并厘清此问题肇因於车厂在车用电子元件选用、以及前期开发阶段,并且未进行Automotive HPC关键元件/装置的有效品质验证与评估。导致车辆上市之後,将可能会发生系统元件故障现象,因而提高了车主用户的行车事故风险。


由於大多数车厂或Tier1缺乏PC相关领域/元件的开发经验,对於Automotive HPC这种高度整合、高效能的平台方案不一定熟悉。为了减少类似问题影响行车安全,百隹泰可提供相对应的前期评估与顾问谘询服务在开发过程中与车厂Tier1之间紧密合作、双向沟通讨论,也是我们的核心诉求。


车用检测技术要点:Faster, Easier, Better!


图二 : 在以Automotive HPC为智能车生态圈应用的核心开发过程中,提供不同角度的车用检测技术顾问服务。
图二 : 在以Automotive HPC为智能车生态圈应用的核心开发过程中,提供不同角度的车用检测技术顾问服务。

在以Automotive HPC为智能车生态圈应用的核心开发过程之中,百隹泰可从以下的不同角度提供顾问服务。


Faster:

先进的量测能力,不论身处在哪种产品阶段,皆能够针对各项标准或特殊规格,协助客户进一步加快产品检测周期。


● 关键元件/装置品质验证与顾问评估


● 针对元件进行HALT 高加速寿命验证与高温条件使用者情境模拟


● 软硬体整合与技术规格设计重点评估的顾问谘询


● 快速地得到开发验证策略与方向


● 快速地得到验证计画与修改建议


Easier:

透过导入AI与自动化解决方案,确保每一次测试皆为「定性、定量、可重现」,协助客户以更便捷的方式提升产品效能。


● 更省力的测试手法


● 更省时间成本的测试方案


● 更准确的测试结果


Better:

拥有超过30年以上的专业实绩、专业的技术团队以及一应俱全的测试环境与仪器设备,凭藉着丰富的使用者情境测试经验,致力於提供客户更加完善的服务品质。


● 更完善的使用者情境测试


● 更完善的验证测试计画


● 专业的Issue Isolation及Debugging Support於体验


结语


图三 : 下一代电动车验证重点,包括HIL解决方案、PCIe、Car Ethernet、CarPlay等项目。
图三 : 下一代电动车验证重点,包括HIL解决方案、PCIe、Car Ethernet、CarPlay等项目。

百隹泰致力提供客户Faster、Easier、Better的高品质服务,不但是各大认证和规范的技术先驱,同时可为车用领域客户从设计层、物理层、应用层提供专业指导与测试,并持续不断与Mercedes-Benz、BMW、VOLVO、Audi、FORD与Toyota等国际品牌车厂进行多项合作,并且已发展出多项车用相关专业技术,能够带来最新技术的协定变革与方向。


(本文作者黄凯枫为百隹泰车载平台测试方案经理)


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