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關鍵元件與裝置品質驗證的評估必要
電動車開發也要懂PC元件?
[作者 黃凱楓]   2024年01月10日 星期三 瀏覽人次: [1606]

全球汽車高性能運算(Automotive HPC)市場需求急速成長,卻由於大多數車廠或Tier1缺乏PC相關領域/元件的開發經驗,而導致各類風險的產生。本文敘述Automotive HPC的穩定運作,必須從元件/裝置的品質根源把關做起。


調研機構Data Bridge Market Research分析指出,預計2030年全球汽車高性能運算(Automotive HPC)市場將成長到90億美元市值。在這急速成長市場需求背後,卻由於大多數車廠或Tier1缺乏PC相關領域/元件的開發經驗,對於Automotive HPC這種高度整合、高效能平台方案熟悉度不足,而導致各類風險的產生。



圖一 : 高效能運算可滿足2030年汽車市場規模與成長(source:Data Bridge Market Research)
圖一 : 高效能運算可滿足2030年汽車市場規模與成長(source:Data Bridge Market Research)

大幅成長背後原因在於電動車逐年普及率的提高、車用半導體Automotive HPC平台多樣化功能的擴大與增加、相關應用功能漸趨熟化穩定,以及車主滿意度/使用率逐步提升。方方面面都刺激了對車主用戶的吸引力與市場成長趨勢,例如各種不同類型的Automotive HPC高速即時運算與應用:


● 感測器環境資訊即時判讀


● 智能座艙/用戶體驗相關資料運算


● 車輛控制/雲端、物聯網服務相關溝通與運算


● 自駕功能的即時高速運算


● 車輛安全與傳感運動之高速運算/集中處理


在新的連網汽車發展趨勢下,高速數據通訊與Automotive HPC高性能運算平台需針對車輛內部各個電子控制單元ECU(Electronic Control Unit)進行整合管理與運算處理;因應不同ECU資料流量與低延遲需求,Automotive HPC也需要搭配符合PCIe標準與AEC-Q100認證的PCIe封包切換器,藉此實現與各端點之間的高速整合、溝通與傳輸。


Automotive HPC重要性

如上述Automotive HPC是電動車內的關鍵核心元件,具備了高頻高效能運算電子元件、高速傳輸介面、複雜運算處理、以及資源分配的特性。與此同時,Automotive HPC平台多樣化且豐富的功能、搭配各種用戶車輛複雜應用情境條件,將對整個平台訊號傳輸即時處理、系統穩定度、耐久度、相容性與安全性,帶來相當嚴苛的考驗。


Automotive HPC運作是否穩定,需要從元件/裝置的品質根源把關做起。

舉例來說,記憶體是Automotive HPC常見的關鍵元件與裝置之一。根據美國國家公路交通安全管理局(National Highway Traffic Safety Administration;NHTSA)報告指出,2021年特斯拉(Tesla)曾因快閃記憶體使用耐久度、壽命問題導致召回了13萬5千台車輛,以下說明此案件的召回緣由:


● eMMC是車輛MCU內VCM子板上的關鍵記憶體零組件;


● 2020年,特斯拉針對受影響範圍內的車輛部署了多個OTA更新,以解決當eMMC快閃存儲器累積壽命減損時可能喪失的某些功能;


● 問題發生後,當eMMC因累積磨損而發生故障時,未配備OTA更新版本的車輛可能會出現後視攝像頭顯示、除霜及除霧控制設置和外部轉向信號照明的丟失,而配備上述FW升級或更新版本的車輛則不會失去這些功能;


● 特斯拉將免費更換具有Hynix 8GB eMMC的VCM子板,改為具有64GB Micron eMMC的強化版本的VCM子板。與Hynix 8GB eMMC相比,64GB Micron eMMC提供更長的使用壽命、更大的存儲容量和處理能力。


「百佳泰智能車生態圈」顧問團隊曾經針對此案件內部討論過,並釐清此問題肇因於車廠在車用電子元件選用、以及前期開發階段,並且未進行Automotive HPC關鍵元件/裝置的有效品質驗證與評估。導致車輛上市之後,將可能會發生系統元件故障現象,因而提高了車主用戶的行車事故風險。


由於大多數車廠或Tier1缺乏PC相關領域/元件的開發經驗,對於Automotive HPC這種高度整合、高效能的平台方案不一定熟悉。為了減少類似問題影響行車安全,百佳泰可提供相對應的前期評估與顧問諮詢服務在開發過程中與車廠Tier1之間緊密合作、雙向溝通討論,也是我們的核心訴求。


車用檢測技術要點:Faster, Easier, Better!


圖二 : 在以Automotive HPC為智能車生態圈應用的核心開發過程中,提供不同角度的車用檢測技術顧問服務。
圖二 : 在以Automotive HPC為智能車生態圈應用的核心開發過程中,提供不同角度的車用檢測技術顧問服務。

在以Automotive HPC為智能車生態圈應用的核心開發過程之中,百佳泰可從以下的不同角度提供顧問服務。


Faster:

先進的量測能力,不論身處在哪種產品階段,皆能夠針對各項標準或特殊規格,協助客戶進一步加快產品檢測週期。


● 關鍵元件/裝置品質驗證與顧問評估


● 針對元件進行HALT 高加速壽命驗證與高溫條件使用者情境模擬


● 軟硬體整合與技術規格設計重點評估的顧問諮詢


● 快速地得到開發驗證策略與方向


● 快速地得到驗證計畫與修改建議


Easier:

透過導入AI與自動化解決方案,確保每一次測試皆為「定性、定量、可重現」,協助客戶以更便捷的方式提升產品效能。


● 更省力的測試手法


● 更省時間成本的測試方案


● 更準確的測試結果


Better:

擁有超過30年以上的專業實績、專業的技術團隊以及一應俱全的測試環境與儀器設備,憑藉著豐富的使用者情境測試經驗,致力於提供客戶更加完善的服務品質。


● 更完善的使用者情境測試


● 更完善的驗證測試計畫


● 專業的Issue Isolation及Debugging Support於體驗


結語


圖三 : 下一代電動車驗證重點,包括HIL解決方案、PCIe、Car Ethernet、CarPlay等項目。
圖三 : 下一代電動車驗證重點,包括HIL解決方案、PCIe、Car Ethernet、CarPlay等項目。

百佳泰致力提供客戶Faster、Easier、Better的高品質服務,不但是各大認證和規範的技術先驅,同時可為車用領域客戶從設計層、物理層、應用層提供專業指導與測試,並持續不斷與Mercedes-Benz、BMW、VOLVO、Audi、FORD與Toyota等國際品牌車廠進行多項合作,並且已發展出多項車用相關專業技術,能夠帶來最新技術的協定變革與方向。


(本文作者黃凱楓為百佳泰車載平台測試方案經理)


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