我國將分階段建立健全我國汽車芯片標準體系
為切實發揮標準對推動汽車芯片產業發展的支撐和引領作用,工信部依據《國家標準化發展綱要》《新產業標準化領航工程實施方案(2023—2035年)》等,組織編制了《國家汽車芯片標準體系建設指南》(以下簡稱《指南》)。
汽車芯片是汽車電子系統的核心元器件,是汽車產業實現轉型升級的重要基礎。與消費類及工業類芯片相比,汽車芯片的應用場景更為特殊,對環境適應性、可靠性和安全性的要求更為嚴苛,需要充分考慮芯片在汽車上應用的實際需求,有效開展汽車芯片標準化工作,更好地滿足汽車技術和產業發展需要。
與此同時,隨著新能源汽車產業蓬勃發展,智能化和網聯化等技術在汽車領域加速融合應用,我國汽車芯片的技術先進性、產品覆蓋度和應用成熟度不斷提升,也為開展汽車芯片標準化工作奠定了良好基礎。
為推動汽車芯片產業的健康可持續發展,工信部梳理編制了《指南》,基于汽車芯片技術結構及應用場景需求搭建標準體系架構,以汽車技術邏輯結構為基礎,提出標準體系建設的總體架構、內容及標準重點建設方向,充分發揮標準在汽車芯片產業發展中的引導和規范作用,為打造可持續發展的汽車芯片產業生態提供支撐。
《指南》提出的建設目標是:根據汽車芯片技術現狀、產業應用需要及未來發展趨勢,分階段建立健全我國汽車芯片標準體系。加大力量優先制定基礎、共性及重點產品等急需標準,構建汽車芯片設計開發與應用的基礎;再根據技術成熟度,逐步推進產品應用和匹配試驗標準制定,切實滿足市場化應用需求。通過建立完善的汽車芯片標準體系,引導和推動我國汽車芯片技術發展和產品應用,培育我國汽車芯片技術自主創新環境,提升整體技術水平和國際競爭力,打造安全、開放和可持續的汽車芯片產業生態。
具體目標是:到 2025 年,制定 30 項以上汽車芯片重點標準,明確環境及可靠性、電磁兼容、功能安全及信息安全等基礎性要求,制定控制、計算、存儲、功率及通信芯片等重點產品與應用技術規范,形成整車及關鍵系統匹配試驗方法,滿足汽車芯片產品安全、可靠應用和試點示范的基本需要。
到 2030 年,制定 70 項以上汽車芯片相關標準,進一步完善基礎通用、產品與技術應用及匹配試驗的通用性要求,實現對于前瞻性、融合性汽車芯片技術與產品研發的有效支 撐,基本完成對汽車芯片典型應用場景及其試驗方法的全覆蓋,滿足構建安全、開放和可持續汽車芯片產業生態的需要。
《指南》提出的建設思路是:汽車芯片標準體系基于汽車芯片技術結構,適應我國汽車芯片技術產業現狀及發展趨勢,形成從汽車芯片應用場景需求出發,以汽車芯片通用要求為基礎、各類汽車芯片應用技術條件為核心、汽車芯片系統及整車匹配試驗為閉環的汽車芯片標準體系技術邏輯結構。以“汽車芯片應用場景”為出發點和立足點,包括動力系統、底盤系統、車身系統、座艙系統及智駕系統5個方面,向上延伸形成基于應用場景需求的汽車芯片各項技術規范及試驗方法。
標準分為基礎通用、產品與技術應用和匹配試驗3類。其中,基礎通用類標準主要涉及汽車芯片的共性要求;產品與技術應用類標準基于汽車芯片產品的基本功能劃分為多個部分,并根據技術和產品的成熟度、發展趨勢制定相應標準;匹配試驗類標準包含系統和整車兩個層級的汽車芯片匹配試驗驗證要求。3類標準共同實現不同應用場景下汽車關鍵芯片從器件—模塊—系統—整車的技術標準全覆蓋。
芯片在汽車不同零部件系統、不同工作場景的功能、性能差異較大,因此標準體系的技術邏輯應充分考慮汽車芯片的應用場景。根據汽車作為智能化運載工具所需實現的各項功能,其芯片的應用場景劃分為動力系統、底盤系統、車身系統、座艙系統和智駕系統。
《指南》基于汽車行業對芯片的可靠性、運行穩定性和安全性等應用需求,提取出汽車芯片共性通用要求,主要包括環境及可靠性、電磁兼容、功能安全和信息安全共4個方面的要求。
根據實現功能的不同,《指南》將汽車芯片產品分為控制芯片、計算芯片、傳感芯片、通信芯片、存儲芯片、安全芯片、功率芯片、驅動芯片、電源管理芯片和其他類芯片共 10 個類別,再基于具體應用場景、實現方式和主要功能等對各類汽車芯片進行標準規劃。
其中,控制芯片主要涉及通用要求、動力系統和底盤系統等技術方向;計算芯片包括智能座艙和智能駕駛芯片;傳感芯片主要涉及可見光圖像、紅外熱成像、毫米波雷達、激光雷達及其他各類傳感器等技術方向;通信芯片主要涉及蜂窩、直連、衛星、專用無線短距傳輸、藍牙、無線局域網(WLAN)、超寬帶(UWB)和以太網等車內外通信技術方向;存儲芯片主要涉及靜態存儲(SRAM)、動態存儲(DRAM)、非易失閃存(包括NORFLASH、NAND FLASH、EEPROM)等技術方向;安全芯片是指以獨立芯片的形式存在的、為車載端提供信息安全服務的芯片;功率芯片主要涉及絕緣柵雙極型晶體管(IGBT)、金屬-氧化物半導體場效應晶體管(MOSFET)等技術方向;驅動芯片主要涉及通用要求、功率驅動、顯示驅動等技術方向;電源管理芯片主要涉及通用要求、電池管理系統(BMS)、數字隔離器等技術方向;其他類芯片包括系統基礎芯片(SBC)等。
汽車芯片在滿足芯片通用要求和自身技術指標基礎上,還應符合汽車行駛狀態下與所屬零部件系統及整車的匹配要求,因此需要對芯片與系統/整車匹配情況進行試驗驗證。其中,整車匹配包括整車匹配道路試驗、整車匹配臺架試驗2個技術方向。
在組織實施方面,《指南》要求,加強統籌組織協調,構建跨行業、跨領域和跨部門協同發展、相互促進的工作機制,整合汽車產業鏈上下游優勢資源力量,發揮好全國汽車、集成電路和半導體器件標準化技術委員會等組織作用,加強與通信、信息技術和北斗衛星導航等相關標委會的工作協同,統籌合力推進汽車芯片標準化工作。
同時,以汽車行業實際應用需求為導向,推動全產業鏈標準應用能力建設,提升標準在汽車芯片研發、測試和應用等各環節的引導和規范作用。建立健全汽車芯片測試評價體系,支持第三方檢測能力建設,有力促進汽車芯片搭載應用,為行業管理提供支撐保障。
此外,《指南》還強調,要加強國際標準和技術法規跟蹤研究,深化與聯合國世界車輛法規協調論壇(UN/WP.29)、國際標準化組織(ISO)和國際電工委員會(IEC)等國際組織的交流合作,推動與其他國家汽車芯片標準化機構建立技術交流機制,在汽車芯片相關國際標準制定中發聲獻智。(何 珺)