Quản lý vòng đời, FuSa, Độ tin cậy và hơn thế nữa cho thiết bị điện tử ô tô

Được xuất bản lại bởi Plato

Người theo dõi: 0

Synopsys gần đây đã tổ chức một hội thảo trực tuyến giàu thông tin, có tiêu đề khiêm tốn “Cải thiện chất lượng, FuSa, độ tin cậy và bảo mật trong chất bán dẫn ô tô”. Tôi nghĩ họ đã bán thấp sự kiện này; đây thực sự là việc quản lý tất cả những thứ đó trong suốt vòng đời của một chiếc ô tô, phù hợp với chiến lược của các OEM ô tô cho tương lai của ô tô. Thông điệp nổi bật đối với tôi là quản lý toàn bộ vòng đời, từ thiết kế và kiến trúc bán dẫn ban đầu cho đến khi kết thúc vòng đời. Tôi chân thành khuyên bạn nên xem hội thảo trực tuyến này.

Quản lý vòng đời cho thiết bị điện tử ô tô

Heinz Wagensonner trên góc độ OEM

Heinz là Giám đốc Chương trình Chất bán dẫn Tiến bộ của Audi. Anh ấy mở đầu bằng lời nhắc nhở về cách một OEM ô tô nhìn thấy tương lai của thiết bị điện tử – hỗ trợ lái xe nâng cao, trải nghiệm phong phú và suy nghĩ lại cách kiếm tiền từ các tùy chọn giá trị gia tăng. Một bộ số liệu thống kê thú vị xoay quanh hồ sơ nhiệm vụ được đo bằng số giờ hoạt động tích cực trong suốt vòng đời của ô tô. Đối với một chiếc xe ICE truyền thống, con số này là 8000 giờ (khoảng 1.5 giờ mỗi ngày trong vòng đời 15 năm). Đối với xe điện, hồ sơ nhiệm vụ kéo dài tới 55,000 giờ, có thể cung cấp năng lượng cho ngôi nhà vào ban đêm và sạc hoặc vận hành vào ban ngày đồng thời hỗ trợ nhiều chức năng hơn so với các mẫu xe trước đó. Heinz nhận thấy các cấu hình EV trong tương lai sẽ chạy tới 130 nghìn giờ, hỗ trợ nhiều chức năng luôn bật như nhận diện khuôn mặt để vào và khởi động xe, luôn kết nối mạng để cập nhật OTA và bảo mật để bảo vệ khỏi các mối đe dọa.

Ngày nay, các hệ thống tiên tiến được xây dựng trên các quy trình tiên tiến (TSMC đã cung cấp bộ công cụ phát triển ô tô 3nm đời đầu), rất có khả năng nhưng có độ tin cậy tối thiểu (các nhà sản xuất ô tô trước đây yêu cầu tối thiểu 5 năm). Các thiết bị cụ thể của miền với hồ sơ nhiệm vụ phức tạp sẽ dẫn đến việc thiếu hồ sơ theo dõi. Hồ sơ nhiệm vụ, quy trình nâng cao và thiết kế tiên tiến cùng nhau chỉ ra một cuộc khủng hoảng tiềm tàng đối với các OEM; một báo cáo của NHTSA trích dẫn gần 5 triệu vụ thu hồi liên quan đến ADAS vào năm 2022. Với mức giá 1,000 USD mỗi chiếc xe, đây đã là một vấn đề rất tốn kém.

Trong khi giảm thiểu vấn đề bắt đầu bằng thiết kế mạnh mẽ, Heinz cũng nhấn mạnh việc giám sát và bồi thường trong quá trình hoạt động là một phần quan trọng của giải pháp. Cảm biến trên chip là trung tâm của các kỹ thuật này. Những cảm biến như vậy đóng vai trò trong việc bảo trì phòng ngừa, có thể cảnh báo người lái xe về một vấn đề có thể xảy ra và yêu cầu phải đi bảo dưỡng trong thời gian ngắn. Hoặc một sự cố sắp xảy ra yêu cầu xe phải chuyển sang trạng thái an toàn và người lái xe phải hành động ngay lập tức (kéo vào lề đường).

Những tính năng đó có thể ngăn ngừa hoặc giảm thiểu mối nguy hiểm khi sử dụng trước khi nó xảy ra. Điều gì xảy ra khi chiếc xe được đưa đi bảo dưỡng? Heinz đã xây dựng một lộ trình rất phức tạp và có vẻ khá dễ vỡ để chẩn đoán nguyên nhân gốc rễ từ dịch vụ ban đầu cho đến chuỗi giá trị. Ví dụ: 80% ECU được coi là nguyên nhân cốt lõi của vấn đề (và sau đó được thay thế) chứng minh trên phân tích chi tiết hơn không phải là nguồn gốc của vấn đề! Tuy nhiên, việc thực hiện tất cả các bước chẩn đoán từ dịch vụ ban đầu đến Cấp 2 (nhà cung cấp bán) có thể mất 30 ngày nếu nguyên nhân gốc rễ có thể được tách biệt. Chi phí chung này không bền vững để quản lý chi phí bảo hành, khả năng thu hồi hoặc tệ hơn.

Anh ấy coi con đường phía trước là sự kết hợp của dữ liệu cảm biến trên chip, học hỏi từ các vấn đề trước đó thông qua AI, kết hợp trong Phân tích lỗi chữ ký (SFA). Tích lũy kinh nghiệm đã học sẽ dẫn đến các giải pháp khắc phục có độ tin cậy cao, có thể được áp dụng một cách hiệu quả về mặt chi phí trong cuộc gọi dịch vụ và cũng có thể cung cấp phản hồi hiệu quả và chính xác cho các nhà cung cấp Cấp 1 và 2. Một số chữ ký có thể không ánh xạ tới một vấn đề đã biết và vẫn cần phải thực hiện theo lộ trình chẩn đoán dài. Tuy nhiên, sau khi được giải quyết, chúng cũng có thể được thêm vào cơ sở dữ liệu đào tạo.

Alessandra Nardi trên góc độ EDA

Alessandra là Kiến trúc sư xuất sắc trong nhóm Giải pháp Hệ thống tại Synopsys và là chuyên gia về IMHO ô tô; mỗi buổi nói chuyện của Alessandra mà tôi tham dự đều giúp tôi hiểu rõ hơn về phương hướng và thiết kế hệ thống ô tô mà hầu như không cần tiếp thị sản phẩm. Bài nói chuyện của cô kêu gọi một cái nhìn toàn diện về các thách thức trong vòng đời, bắt đầu từ thiết kế, sau đó đến các đoạn đường nối, sản xuất và giám sát tại chỗ.

Tối ưu hóa trong thiết kế cho PPA và độ bền đã được hiểu rõ mặc dù vẫn gợi ý cơ hội cho những tiến bộ hơn nữa. Ở đây, cô nhấn mạnh nhu cầu cải thiện mô hình hóa độ không đảm bảo, thông qua các phân tích độ nhạy được tinh chỉnh của các biến thể dựa trên các yếu tố khác nhau (điện áp, nhiệt độ, v.v.) thay vì biên độ chung. Dữ liệu được thu thập trong quá trình phân tích quá trình sản xuất và nối tiếp thông qua các màn hình trong chip được đặt trong quá trình thiết kế sẽ thúc đẩy quá trình học tập này. Đổi lại, điều đó có thể thúc đẩy tối ưu hóa năng suất và độ tin cậy cũng như cải thiện PPA, độ an toàn và các số liệu khác. Các màn hình tương tự có thể thu thập dữ liệu trong quá trình phân tích tại hiện trường, phản hồi thông tin cho chuỗi cung ứng để thúc đẩy tối ưu hóa bổ sung, đồng thời cho phép điều chỉnh theo thời gian thực thông qua các kỹ thuật như điều chỉnh quy mô điện áp thích ứng.

Thành phần trung tâm của các phương pháp giám sát trong chip là hệ thống máy học, thu thập phản hồi nhiệm vụ từ màn hình để tìm hiểu mức độ nhạy cảm/dấu hiệu cho các xu hướng hoặc hành vi ngoại lệ. Trong quá trình chuyển đổi hoặc sản xuất, những điều này có thể gợi ý nhu cầu về silicon hoặc tinh chỉnh sửa đổi quy trình. Tương tự, mô hình ML có thể hỗ trợ chẩn đoán và điều chỉnh tại hiện trường.

Alessandra gợi ý rằng những hệ thống tối ưu hóa trọn đời như vậy không chỉ quan trọng đối với thị trường ô tô. Mọi thứ mà cô và Heinz nói đến có thể cũng quan trọng trong thị trường hàng không vũ trụ và quốc phòng, công nghiệp, y tế và cơ sở hạ tầng mặc dù có các ngưỡng khác nhau đối với các số liệu khác nhau được thảo luận trong hội thảo trực tuyến này. Tôi có thể tưởng tượng rằng ngay cả tính bền vững cũng có thể đóng vai trò ngày càng tăng, ít nhất là trong vòng đời sản phẩm và mức tiêu thụ điện năng.

Cuộc thảo luận hấp dẫn. Một lần nữa, bạn có thể truy cập hội thảo trên web nhấp vào ĐÂY .

Chia sẻ bài đăng này qua: