摘要：车用电子系统随着在节能、智能安全以及便利舒适等需求的驱动下，市场规模将逐渐提升；同时，因车辆智能化、电动化，使得车上装置电子化程度日益提高，车用电子在一辆汽车中所占的比重也愈来愈高。根据市场研究公司 IC Insights 预测，随着技术进步不断增加车内的电子组件用量，预计在 2021 年以前，车用电子系统将持续成为六大主要半导体终端市场中成长最强劲的应用。
关键词：车用；电子系统；嵌入式；成长趋势
一、发展背景
根据调研机构 Frost & Sullivan 于 2016 年针对全球 CEO 调查未来车辆商业模式，发现 「安全」为未来车辆主要关注和投入的项目；为此，各家车厂也不断推出主／被动式安全辅助系统以适应多变的路况。为能确保车辆行驶时的环境分析和检测，并提供预警或修正功能，先进驾驶辅助系统（Advanced Driver Assistance Systems，ADAS）为重要的基石之一。该技术是利用多个传感器相互连结，来判读行车时的周遭环境、车辆、行人及动物等信息，并主动提供给驾驶者适时协助。
鉴此，为了迅速处理大量的信息，内存所占相对于芯片面积的比重也将日益增加，Semico Research指出，在 SoC（System on Chip）中，内存的面积所占比例从 1999 年的 20%，预估到了 2020 年，将成长到占比 88%左右。内存比例增加，首先需要面对的就是内存出错的机会也会相对的增加，除了需要有机制能够找出内存的错误，更需要进一步能够进行内存的修复，以保证芯片能够正常的运作。这在运作环境严苛的车用电子系统中，尤为重要。
在相关标准方面，ISO 26262 《道路车辆功能安全》国际标准是针对总重不超过 3.5 吨八座乘用车，以安全相关电子电气系统的特点所制定的功能安全（Functional safety）标准，其中也规范了安全机制（safety mechanism），用于检测和减轻 / 容忍 / 控制 /避免故障以维持预期的功能或达到 / 维持安全状态。而内存的失效，将造成数据判断错误，也是造成车辆不安全的重要因素。
二、内存测试与修复的整合性开发环境
1 特点
①透过可配置性设定，协助用户经过简单的设定，即可快速的产生内存测试与修复电路。
②「内存测试与修复的整合性开发环境」产生的内存修复电路，以硬件共享的方式，减少产生的测试电路面积，大幅降低测试成本并提升芯片良率，增加产品竞争力。
2 Soft-Repair建立流程
2.1 使用 BIST（Built-In Self Test）Feature List（BFL）配置文件进行 Soft-Repair 建立流程
2.1.1 BIST 的一般选项
（1）{OPTION}设定区段
● verilog_path：
◆ Set customer’s Verilog file paths for START.
● top_module_name：
◆ Set top module name of system design which
includes memory modules.
● top_hierarchy：
◆Set design hierarchy for BIST circuit inserted.
● auto_group：
◆ Group memory models based on settings in
“GROUP”
◆ Please set to yes if repair mode is enabled
● insertion：
◆ This option is used to integrate generated
MBIST circuits and original system designs.
● work_path：
◆ Set path for START output results.
（2）{BIST}设定区段
● bist_interface：
◆ Basic，IEEE1500，IEEE1149.1，mini-bist
◆ Please select IEEE1500 if repair mode is
enabled
● clock_switch_of_memory：
◆ Memory clock source is same as BIST logics
during BIST mode（如下图）
2.1.2 BISR（Build-in Self Repair）相关设定
（1）{OPTION}设定区段
● repair_prefix：RP
◆ Prefix for repair related module.
（2）{BIST}设定区段
● repair_mode：Repair mode with redundancy
memory model.
● soft_repair：yes = soft repair，no = hard repair
3 使用 Soft-Repair 的优势
（1）高度自动化的 BIST/ BISR 建立流程
（2）灵活的设定与易于使用的 GUI 设定环境
（3）优化的硬件共享架构，节省测试与修复电路面积
（4）有效降低设计成本
（5）提高芯片的质量和稳定性
（6）提高产品寿命
（7）无需额外的 eFuse 或是 OTP 及其控制电路，节省电路面积与芯片成本
（8）每次启动皆会进行测试与修复，让芯片维持在最佳状态
4 易于使用的 Soft-Repair
使用 Soft-Repair 无需额外设定或操作，芯片在启动后即会由 BIST 电路进行内存测试，其功能区块如下图所示，测试完成后，若侦测到内存错误，则由BISR 根据测试结果进行修复，之后就直接进入芯片正常的功能运作。
由于每次启动都会自动检测内存并修复，无形中延长了芯片的使用寿命。即使制程的良率下降，也可以因为使用了 Soft-Repair 的机制而自动修复成能正常工作的状态，降低芯片量产的成本。
三、结束语
ISO 26262 以安全相关电子电气系统的特点所制定的功能安全标准，制定了在线检测的规范，包含诊断测试时间间隔（diagnostic test time interval），或是从检测到故障到达安全状态或到达紧急操作的时间（fault reaction time interval）等等，都是为了让系统能尽快恢复运作。START 的 Soft-Repair 非常适合检测新的内存错误并进行修复，让芯片立即恢复正常的功能。
参考文献：
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论文作者:王帅
论文发表刊物:《河南电力》2018年23期
论文发表时间:2019/7/2
标签：内存论文; 芯片论文; 测试论文; 功能论文; 车用论文; 区段论文; 电路论文; 《河南电力》2018年23期论文;