第四十九章 半導體晶片領域 (第1/2頁)

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晶片按溫度適應能力及可靠性分為四類：商業級（0~70攝氏度）、工業級（-40~85攝氏度）、汽車級（-40~120攝氏度）軍工級（-55~150攝氏度），他們應用的環境溫度不同，要求也不同。

商業晶片的代表就是手機晶片，要求就是：天下武功唯快不破。

無論是手機、平板、還是機頂盒、智慧穿戴裝置，消費電子的晶片在開發階段主要考量效能、功耗、成本三個方面維度。

在智慧機時代，晶片的效能強弱已經成為衡量一款機型好壞的重要指標。

手機晶片的效能也主要也體現在算力和速度方面，

cpu負責手機系統應用流暢，也就是你開啟各種app切換系統流暢，多工處理。

gpu支援遊戲畫面快速載入，後世那些熱門遊戲流暢度掉幀情況就體現在這裡。

isp（即影象訊號處理單元）主要負責拍照部分，大家接觸最多的應該是實現人臉識別、自動場景識別等功能。

而npu（神經網路處理器）就專門負責實現ai運算和ai應用的實現。

它們每秒都是處理幾十萬億次的運算，這麼龐大的運算能力被整合在指甲蓋大小的手機處理器裡面。

數十億個電晶體在高頻工作時，會產生大量的動態功耗、短路功耗和漏電功耗，如果不加以控制，不僅會出現計算錯誤的結果，甚至能將電路的一些部分將熔接在一起，使晶片不可修復。

因此消費電子在追求效能的同時，也要考慮功耗，否則就容易機身發燙，待機時間縮短，影響使用體驗。

而工業級晶片的代表就是汽車的車規晶片。

由於汽車作為交通工具的特殊性，汽車晶片非常看重可靠性、安全性和長效性！

汽車的工作環境更惡劣，發動機艙的溫度範圍在-40°c~150°c之間，因此汽車晶片需要滿足這種大範圍溫度工作範圍。

而手機晶片只需滿足0°c~70°c工作環境。再加上汽車在行進過程中會遭遇更多的振動和衝擊，以及汽車上的環境溼度、粉塵、侵蝕都遠遠大於手機晶片的要求。

而且汽車產品的設計壽命更長，手機的生命週期在3年，最多不超過5年，而汽車設計壽命普遍都在 15 年或 20 萬公里左右，遠大於消費電子產品壽命要求。

因此，汽車晶片的產品生命週期要求在15年以上，而供貨週期可能長達30年。

這個市場遠遠大於手機晶片，而且價格也比手機晶片好多了。

但相信的難度也更大，在這樣的情況下，如何保持晶片的一致性、可靠性，是車規晶片首先要考慮的問題。

其次汽車晶片的安全性尤為重要。

手機晶片宕機了可以關機重啟，但是汽車晶片如果宕機了可能會造成嚴重的安全事故，對消費者和廠商來講是完全沒有辦法接受的。

所以，汽車晶片在設計的時候，從架構設計開始就要把功能安全作為車規晶片非常重要的一部分，採用獨立的安全島的設計，在關鍵模組、計算模組、匯流排、記憶體等等都有e、crc的資料校驗，包括整個生產過程都採用車規晶片的工藝，以確保車規晶片的功能安全。

手機晶片的發展基本遵循摩爾定律，每年都會發布新一代晶片，每年都有新旗艦機的上市，基本上一款晶片能滿足兩三年內的軟體系統效能需求即可。

但是汽車的開發週期比較長，一款新車型從開發到上市驗證至少要經過兩年以上的時間，這就意味著汽車晶片設計要有前瞻性，要能滿足客戶在未來3到5年的一個前瞻性需求。

另外，由於現在汽車上的軟體越來越多，從晶片開發的角度來說，不僅僅要