体育游戏app平台"在复杂系统中-kaiyun体育官方网站云开全站入口 (中国)入口登录

在握续高温的炎夏征象条目下，汽车芯片的老化速率澄莹快于预期体育游戏app平台，这激发了东说念主们对电气化汽车耐久可靠性以及先进节点芯片是否是安全关节型应用的正确遴荐的担忧。

咫尺，汽车中使用的许多动身点进的电子诱导齐合适 ASIL D 方法，展望可在 125°C 的温度下正常使命。 在亚利桑那州城进行的最新接洽就讲授了这极少，该地区有 64 天白昼气温逾越 110 华氏度（43.3 摄氏度），有 5 天最高气温逾越 115 华氏度（46.1 摄氏度）。 在这么的温度下，深色内饰的深色汽车车厢内的温度可接近华氏 200 度（摄氏 93 度），这与水的沸点出入无几。

IEEE 功能安全方法委员会发布的一份新白皮书指出，由于数据有限、系统中的非线性和动态互相作用以及预测本领不及，很难准确预测复杂系统在这些条目下的步履。白皮书指出："温度、湿度、振动、海拔或放射等环境要素会对系统的退化和故障产生要紧影响。将这些要素纳入RUL（剩余使用寿命）预测模子可能具有挑战性，况且测量这些要素对系统的动态影响也可能受到法规"。

图：铜互连中电挪动导致故障的 SEM 图像。 钝化已被去除。

Synopsys市集营销和业务开发副总裁 Steve Pateras 说："咱们有许多 OEM 客户，几年前他们告诉咱们他们莫得任何问题，也不惦记他们的硅片，因为他们平方使用的是 10 年前的本领。当今情况不再是这么了。 咱们的汽车客户当今正处于 5 纳米和 3 纳米芯片的最初地位，需要粗略测量正在发生的事情，而不单是是假定会发生什么或欺骗往日的教导。 因此，关于许多原始诱导制造商来说，RUL 正成为一个真确的大问题。 凭证阿伦尼乌斯方程（该方程用于接洽材料在温度条目下的降解经过），以及在城夏令一定时辰内的初始小时数，咱们粗略接洽硅寿命的变化。 恶果十分惊东说念主。"

Pateras说，关于一个打算寿命为30年的芯片来说，环境温渡过高会使其寿命每年多减少10%，因此一年后寿命就会下落到26年。

芯片制造商相等明晰这些因征象变化而加重的趋势。 极点温度的出现愈加平方，未必可能握续数周而不是数天。 统共这些齐需要纳入芯片架构，这可能需要不同的材料、稀奇的余量和某种主动冷却相貌。

英飞凌科技好意思洲汽车市集营销副总裁 Bill Stewart 说："有两个方面需要斟酌。其一是诱导的质地。 咱们的汽车芯片故障率为十亿分之六十。 因此，关于在高温下使用的部件，咱们在打算上留多余量。 第二个方面是功能安全，以及奈何检测系统故障。 是软件故障？ 是硬件故障？ 不管是咱们的芯片如故别东说念主的芯片，你奈何会诊并请示操作员，这么你就不错一瘸一拐地回家，重新诞生，或者大开'查验发动机'指挥灯，去找经销商。"

在复杂系统中，最伏击的是车辆中的多样部件和系统奈何与其他部件和系统互相作用。 在这种复杂进程下，看似不足轻重的组件可能会导致通盘系统瘫痪。 此外，凭证 ISO 26262 的要求，故障切换到其他系统可能会导致出东说念主预念念的互相作用。 故障切换电路需要按照与故障部件相通的 ASIL 级别进行打算，况且即使在相通的条目下，也需要按照预期初始。

Synaptics智能传感部门高等副总裁兼总司理 Satish Ganesan 默示："咱们还莫得碰到过城一辆汽车上的深入屏出现故障的情况。但也有其他组件因发烧而失效。 即使其他组件出现故障，咱们的触摸组件和屏幕仍有可能正常使命。 但任何组件出现故障齐可能导致系统故障。"

出问题的原因

统共这些齐所以正常使命负荷为前提的。 跟着车辆中自主系统的不时增多，处理元件的欺骗率可能会大幅提升。 与任何电子产物一样，更高的使用率会使电路温度升高，导致加速老化。

英飞凌科技汽车车身和信息文娱部门高等总监 Ray Notarantonio 说："当咱们对一个部件进行武断时，咱们会制定一个任务剖面图。该任务概况包括温度、电压和其他一切。 天然，汽车在其寿命的 50%时辰里齐不会处于最高温度下。 这不在职务范围内。 但咱们看到，自动驾驶将改革任务概况，因为汽车将更平方地行径并初始东说念主工智能。 这是一个伏击要素。 咱们强项到这极少，况且咱们从天禀的角度作念了好多使命，以特出这些任务简介。"

其他东说念主对此默示赞同。Ansys高等应用工程师 Josh Akman 说："要是你领有一辆具有自动驾驶功能的组合电动汽车，那么它的占空比可能是 100% 。它可能会贯穿行驶，这与通勤车的使用量统统不同。 当今，汽车引擎盖下基本上即是一台电脑。 要斟酌的挑战还有好多，要是你要松开到相等小的节点，比如 5 纳米或 3 纳米，那么这些东西就必须履行许多互相竞争的职责--不仅要保证热齐备性，还要保证电气和机械齐备性。 要是处置了其中一个问题，未必就会加重另一个问题。 有好多事情需要均衡。"

"斟酌包装层面的互相作用，不错在某种进程上辩别老化效应和磨损效应，"Akman 说。"要是握续高温，一个常见的问题是焊点会变得更脆。 当第一次回流焊时，你得到的是散装焊料，在封装和印刷电路板的接口处，你得到的是所谓的金属间化合物，这是焊料和印刷电路板上的东西的夹杂物。 它们在回流时互相夹杂，跟着时辰的推移，跟着焊料的老化，金属间化合物层会增长，变得更脆。 因此，老化效应会产生新的潜在失效形式。 通常，要是温度出现波动，就会产生深广的热推广统共（CTE）不匹配问题。 不同的材料会以不同的速率推广和收缩，从而产渴望械应力，导致不同的失效形式，不管是在封装上如故在焊点上，致使是在 C4 凸点、倒装芯片凸点或微凸点上。 然后，你可能会在芯片级出现电挪动和介电击穿，以及许多其他与温度相关的问题。"

畴昔的变化

处置统共这些问题莫得单一的最好推行。Siemens EDA夹杂和捏造系统副总裁 David Fritz 说："有一种蛮干的法子。咱们在诱导中履行装置了分析仪，它们会检测到'哦，两年前，这只需要两毫秒就能完成。 当今则需要 10 毫秒。 于是"查验发动机"的灯就亮了。 但也有另一种法子。 我会见了中国的一家供应商，他们正在欺骗最新、动身点进的本领将东说念主工智能应用到他们的芯片中。 它被称为Focused Transformer。 它与这些大型说话模子所使用的是一样的东西，但它不错按比例装置到单个芯片中。 它能监测情况，敬佩何时出现性能下落，然后决定还能作念出哪些改革。 因此，也许我的频率莫得达到最大值。 我可能念念把这辆车的频率再提升 10 兆赫，这么就能延迟使用寿命。 这不单是是监测。 它是方案和改革诱导功能的相貌，不错延迟诱导的使用寿命。"

这与苹果公司在其 iPhone 上罗致的法子肖似，但恰巧互异。 苹果缩小了其应用处理器的时钟速率，以留意其因电板老化充电减少而关机。 在这种情况下，与车辆电机所需的能量比拟，对电板的挥霍相对较小。

关联词，这种弹性很难不竭，尤其是在复杂的系统中。 由于热梯度会导致电挪动，减少电子在导线中的流动，因此并非统共芯片齐会均匀老化。 在炎夏的征象条目下，这种情况变得愈加难以抑遏。 固然不错使用冗余电路来诡秘电磁阻碍，但在 5 纳米和 3 纳米工艺中这并弗成行，因为增多电路会影响全体性能。 更倒霉的是，在这些先进的节点上，互连器件相等薄，这加重了热室中的热效应。 更薄的绝缘薄膜亦然如斯，会跟着时辰的推移而明白（随时辰变化的介质击穿，或 TDDB）。

那么接下来会发生什么呢？"最能阐述问题的是下一版 ISO 26262 方法，"Synopsys 的 Pateras 说。"一直发愤于预测性瞻仰的使命组正在将其纳入方法的第三版，该使命组真确驳斥的是监控和修起才气。 它粗略取得硅数据，对其进行监控，并以此来预测故障。 业界正朝着这一标的发展，在这也曾过中需要主动监控硅片，而不单是是通过其他相貌竖立固有的弹性。 功能安全将永恒存在，东说念主们会斟酌使用多样本领。 但监控将是不竭这种弹性的关节用具。"

安全问题

加速老化和高环境温度的影响远不啻单一电路。 在汽车领域，安全性和安全性可能会以私有的相貌重迭。

Rambus硅 IP 产物不竭高等本领总监 Scott Best 说："几年前，在 GOMACTech（政府微电路应用与关节本默契议）上有一篇论文，他们将 PUF 放入 FPGA 的可编程结构中，然后对 FPGA 进行超电压、超温度供电。"他们基本上是将其放入烤箱，进行快速老化考试。 然后，他们把 PUF 放回织物中，由于地段织物老化，无法恢规复始关节材料。"

往日相背汇注抨击最常用的法子之一是沾污，沾污的本色是在诱导中添加杂音，让东说念主更难敬佩芯片是奈何使命的。 问题是，东说念主工智能算法不错识别出东说念主类无法识别的杂音，这就很容易被阻断。

"我曾在一次会议上向一位客户先容电源分析侧信说念对策，"贝斯特说。"他们制作了一个噪声电路，向电源发出深广噪声。 因此，要是你测量电源，就会被这些就地噪声并吞，就看不到加密操作的特征了。 咱们的回答是，要是你进行两次测量并将它们相减，就地信号就会清除。 东说念主类无法不雅察到这极少，但使用一些用具和 1000 个示波器轨迹，它就能运筹帷幄出恶果。 它不会被数字或图像所诱导。 '有信号，有杂音，趁便说一下，这是关节值'"。

论断

咫尺还不明晰电路中的热量增多是否会使电介质明白时的信号愈加澄莹，但这敬佩是畴昔要讨论的一个话题。 总之，热是统共电路齐会碰到的问题，但要是再加上比预期更高的环境温度，与热相关的老化速率就会加速。 这激发了许多汽车制造商始料未及的一系列挑战，他们更需要提升汽车芯片的最高握续使命温度，或者找出更好的法子来监控汽车电子诱导，以敬佩何时应该更换以及奈何冷却。

跟着自动驾驶汽车使用率的提升，以及汽车制造商使用更先进的节点芯片和芯片组，基板、导线和电介质越来越薄，这些挑战只会愈加严峻。 在汽车应用中，安全和安保与电路老化相集结，需要结束微妙的均衡。 但是，跟着亚利桑那州城等地罗致 5 纳米和 3 纳米芯片初始高等算法，这种均衡就变得愈加难以结束。

参考文件

Weather Underground 2024 年的最高日气温取自菲尼克斯天港国外机场的逐日论说。

Patrick-Emil Zörner， CC BY-SA 3.0体育游戏app平台， via Wikimedia Commons.