?質(zhì)量、功能安全?、信息安全和可靠性是設計IC時的關鍵考慮因素。對于面向汽車、航空航天或醫(yī)療領域的先進IC，設計、制造、測試和生命周期監(jiān)控的過程極其復雜。面臨的挑戰(zhàn)包括遵循標準和法規(guī)、管理資本投資和工程資源、獲取合適的工具和流程，以及建立方法來管理設備生命周期中每一步所需的大量數(shù)據(jù)。Tessent解決方案幫助您確保高質(zhì)量的SoC，增強安全性，優(yōu)化信息安全并提高可靠性，從而讓您的產(chǎn)品更快上市。

今天，讓我們來談談為什么使用Tessent設計的IC能增強汽車功能安全。

為什么要關注安全

汽車IC越來越多地使用最先進的工藝進行開發(fā)和制造。這些設備不僅僅需要用在控制車窗或燈光信號這些簡單的功能上，還用于高級駕駛輔助系統(tǒng)（ADAS）相關的復雜功能，它們越來越多地應用于自動駕駛。這些先進功能需要大量的處理能力，因此需要制造非常龐大且復雜的IC，以實現(xiàn)最佳能效。再加上這些設備需要滿足ISO 26262標準的嚴格安全要求，這給汽車器件和系統(tǒng)制造商帶來了一系列新的挑戰(zhàn)。我們需要解決方案來確保新的復雜汽車電子系統(tǒng)在車輛的整個生命周期內(nèi)始終安全運行，并且在發(fā)生故障時能夠安全地失效。這被稱為功能安全。

ISO 26262標準將功能安全定義為“不存在因電子電氣系統(tǒng)的功能異常引起的危害而導致的不合理風險”。安全性曾經(jīng)由汽車一級供應商和原始設備生產(chǎn)商（OEM）負責，但隨著復雜性的增加，功能安全現(xiàn)在也成為半導體和IP公司關注的重點。

IC設計者可以通過使用相關工具來增強功能安全，這些經(jīng)過認證的工具能夠自動確保遵循相關標準和法規(guī)，并在整個生命周期內(nèi)執(zhí)行故障檢測，從而確保成功，并降低風險。

LogicBIST

邏輯內(nèi)建自測試（LBIST）用于確保半導體器件在制造后無缺陷。然而，如果不在設計中添加測試點以幫助檢測隨機電阻故障，LBIST通常無法達到與ATPG相同的測試質(zhì)量和覆蓋率。為了達到芯片生產(chǎn)質(zhì)量零缺陷，我們需要依賴先進故障模型進行掃描測試。了解更多關于如何使用Tessent確保IC質(zhì)量的信息。

對于功能安全，您需要確保器件在整個使用壽命中無缺陷。Logic BIST的優(yōu)勢在于能夠內(nèi)部生成測試向量，因而它是一種很好的系統(tǒng)內(nèi)測試解決方案，可用作功能安全機制。LBIST對被測邏輯具有非常高的診斷覆蓋率（diagnosticcoverage，DC），并被證明是一種極其有效的安全機制。此外，Tessent Logic BIST IP已通過ASIL-D認證，因此設計人員可以對該解決方案更有信心。

Tessent Logic BIST可以和掃描ATPG壓縮構(gòu)成混合式方法，這兩個不同的測試系統(tǒng)可以共用很多相同的邏輯結(jié)構(gòu)（圖1）。

我們會基于掃描鏈結(jié)構(gòu)，利用ATPG生成scan patten用在芯片的制造測試中，同時在LBIST 中我們還可以復用這些掃描鏈。它們可以使用設計中實現(xiàn)的相同掃描鏈結(jié)構(gòu)進行制造測試。還可以共用同一個控制器邏輯進行ATPG制造測試和LBIST測試，從而減少面積開銷。行業(yè)正在迅速采用基于總線的打包掃描測試傳送，如Tessent流掃描網(wǎng)絡（SSN）進行制造測試。這與傳統(tǒng)的DFT架構(gòu)非常不同，但它仍然可與 Logic BIST集成，并支持SSN / LogicBIST的完整hierarchical流程。

在生命周期測試期間，Logic BIST的一個問題是，對于比較大的設計規(guī)模和向量集，可能無法滿足ISO 26262規(guī)定的診斷時間間隔（diagnostic time interval，DTI）要求。Tessent Logic BIST使用觀測掃描技術(shù)（ObservationScan Technology，OST）大幅減少汽車IC的Logic BIST測試時間。采用OST 的Logic BIST在設計中使用測試點，在每個時鐘周期（包括移位和捕獲）累積測試覆蓋率，而不僅僅是基于每個向量（只針對捕獲）累積覆蓋率。客戶發(fā)現(xiàn)，為實現(xiàn)目標測試覆蓋率，所需的測試向量數(shù)量最多減少了20倍。這種向量數(shù)量的減少縮短了故障檢測所需的時間，從而有可能實現(xiàn)更高的ASIL認證。您可以在這個視頻中了解更多關于英飛凌如何使用帶有觀測掃描技術(shù)的Logic BIST的信息。

MemoryBIST

對于汽車SoC中的存儲器，Memory BIST是器件在開機、關機和運行期間進行測試和自我修復的解決方案。傳統(tǒng)的Memory BIST是破壞性的：存儲器的內(nèi)容會被破壞。

Tessent Memory BIST可以支持非破壞性的Memory BIST控制器，因此被測試的存儲器不會下線，測試后不需要恢復其內(nèi)容，對系統(tǒng)性能的影響很小甚至沒有影響。

汽車Memory BIST的另一個重要功能是快速內(nèi)置自我修復（built-in self-repair，BISR）寄存器加載。在測試可修復存儲器時，您必須在Memory BIST配置中加載所有的修復寄存器。如果設備規(guī)模很大，會增加啟動/開機測試的時間。汽車OEM廠商對開機測試的時間進行了限制。Tessent Memory BIST并行加載BISR寄存器以加快開機測試。

模擬故障仿真

典型的汽車IC有一些模擬IP，也必須達到ISO 26262要求的覆蓋率水平。為了確保模擬故障覆蓋，Tessent提供了一種叫做Tessent DefectSim的模擬故障仿真器。它生成 FMEDA（failure modes，effects and diagnostic analysis，失效模式、影響和診斷分析）指標估計值，供用戶在ISO 26262認證過程中使用。

Embedded Analytics

我們已經(jīng)討論了在汽車IC中檢測物理缺陷。該Tessent EmbeddedAnalytics在系統(tǒng)級監(jiān)控功能操作。嵌入式監(jiān)控器可以收集功能總線、存儲器接口和器件性能的數(shù)據(jù)。這使設計人員能夠在車輛運行期間監(jiān)控器件行為，包括硬件/軟件交互。Tessent Embedded Analytics還作為內(nèi)置的網(wǎng)絡安全功能，保護車輛免受惡意攻擊。了解更多關于為網(wǎng)絡安全設計汽車IC的信息。

安全島

那么您如何從汽車器件中獲取數(shù)據(jù)？Tessent 使用一個完整的安全島架構(gòu)，并附帶一個參考流程以簡化實施（圖2）。該架構(gòu)基于一個完善的測試控制器，稱為TessentMissionMode，與IJTAG網(wǎng)絡相連。

MissionMode控制器通過標準接口連接到安全管理CPU，因此測試內(nèi)容可以通過軟件驅(qū)動。我們不僅能得到測試結(jié)果是通過或失敗，還可以獲取更多測試細節(jié)，并根據(jù)結(jié)果進行動態(tài)決策。例如，根據(jù)測試結(jié)果，采取安全停車或者簡單地在儀表盤上點亮警告燈。

安全島可以擴展功能，而不僅限于管理測試。您可以連接到嵌入式分析、其他功能安全IP和第三方監(jiān)控器，并讓安全島通過單一的邊緣處理設備管理和協(xié)調(diào)所有數(shù)據(jù)。一旦您擁有數(shù)據(jù)并可以在安全島中進行處理，您可以將關鍵數(shù)據(jù)發(fā)送到云端進行進一步分析。汽車制造商可以看到整個車隊的數(shù)據(jù)，并利用這些數(shù)據(jù)為決策提供依據(jù)。

汽車安全系統(tǒng)內(nèi)測試的未來

為了增強半導體層面的功能安全，設計者需要使用能夠自動將安全技術(shù)應用于汽車芯片的設計、測試和生命周期監(jiān)控的工具。Tessent提供行業(yè)領先的解決方案，幫助設計人員高效地滿足他們的安全要求。所有Tessent工具均通過 ISO 26262和Tcl 1認證，并且已具備符合ASIL-D等級標準的條件，因此用戶可以放心，軟件工具能生成正確的輸出，并且Tessent IP已獲認證，可在設計中使用。

系統(tǒng)內(nèi)測試將繼續(xù)改進以滿足更嚴格的汽車功能安全要求。一個機會是在系統(tǒng)內(nèi)使用新發(fā)布的Tessent系統(tǒng)內(nèi)測試控制器，這將實現(xiàn)制造質(zhì)量測試在系統(tǒng)內(nèi)完成。