先進(jìn)駕駛輔助系統(tǒng)(Advanced Driver Assistant System),簡稱ADAS,是利用安裝于車上的各式各樣的傳感器, 在第一時間收集車內(nèi)外的環(huán)境數(shù)據(jù), 進(jìn)行靜、動態(tài)物體的辨識、偵測與追蹤等技術(shù)上的處理, 從而能夠讓駕駛者在最快的時間察覺可能發(fā)生的危險, 以引起注意和提高安全性的主動安全技術(shù)。ADAS 采用的傳感器主要有攝像頭、雷達(dá)、激光和超聲波等,可以探測光、熱、壓力或其它用于監(jiān)測汽車狀態(tài)的變量, 通常位于車輛的前后保險杠、側(cè)視鏡、駕駛桿內(nèi)部或者擋風(fēng)玻璃上。
先進(jìn)駕駛輔助系統(tǒng)(ADAS)系統(tǒng)逐步邁向大眾化,ADAS芯片的需求于近年明顯大增。 不過,相較于手機(jī)芯片,其可靠度的影響,將直接攸關(guān)到駕駛?cè)说纳?。有鑒于此,臺積電目前正積極與EDA仿真仿真軟件商安硅思(Ansys)展開合作,透過仿真仿真分析的協(xié)助,奈米制程中,再細(xì)小的線徑與噪聲信息,都可順利掌握,這樣的軟件特性,也就進(jìn)而有助于芯片可靠度的提升。
Ansys全球半導(dǎo)體事業(yè)部總經(jīng)理暨副總裁John Lee表示,以往的芯片,若在手機(jī)上出了問題,用戶會明顯感受到不方便,但并沒有太大的危險。 但如今有越來越多服務(wù),是透過與云端相連的裝置來提供,像是與Google Map相連的無人車、自駕車,這些內(nèi)建在汽車裝置中的芯片,一旦出了問題,其結(jié)果將會是很危險,甚至是致命的,因此對可靠度的要求,也將進(jìn)而提高許多。 目前臺積電已針對可靠度做了一項(xiàng)流程,要求芯片得在極端的環(huán)境下,具備可運(yùn)行多年的等級可靠度。
臺積電在日前Ansys主辦的年度半導(dǎo)體IC設(shè)計(jì)驗(yàn)證研討會中宣布,Ansys與臺積電將針對該汽車可靠度強(qiáng)化流程(Automotive Reliability Enhancement Flow)進(jìn)行合作。 在該項(xiàng)流程中,Ansys目前是臺積電的唯一合作伙伴。
對此,John Lee進(jìn)一步表示,為達(dá)到ADAS芯片,使用16或7奈米制程是必然趨勢,而在制程的事件處理節(jié)點(diǎn)(Event Process Node)上,其功耗是十分低的,在這樣的情況下,任何種類的噪聲(Noise),都會有很大的放大效果。 若能讓芯片與封裝制程分別或一起進(jìn)行仿真仿真技術(shù)的分析,半導(dǎo)體的電流與功耗狀態(tài),將可順利掌握。 從芯片的早期設(shè)計(jì),到簽核(Sign-off)階段,如凸塊置放、封裝L、芯片的Di/Dt等,都有機(jī)會用到仿真仿真技術(shù)。
Ansys臺灣區(qū)總經(jīng)理童承方表示,因7奈米制程的電壓容忍度(供應(yīng)電壓)很小,因此電壓可以波動的幅度也很小。 晶圓制造商為了讓芯片能放置非常多的晶體,放置的面積變得越來越細(xì)小,但其仍必須有足夠的電流來供應(yīng)給每一個晶體管運(yùn)作。 此時,若沒有仿真仿真軟件來協(xié)助,線徑要做到多細(xì)的程度,將會是不得而知的,做得過細(xì)會燒掉,做得過粗則會讓電流流的時間太慢,而導(dǎo)致晶體管無法在時間內(nèi)達(dá)到順利的運(yùn)作。 在仿真此一線徑上,首先的數(shù)據(jù)會是由IC設(shè)計(jì)廠商的開發(fā)工具中產(chǎn)生,Ansys再進(jìn)而將這些數(shù)據(jù)放置到仿真的軟件當(dāng)中,進(jìn)行仿真分析。
童承方指出,基本上來說,當(dāng)制程的奈米越小,對仿真仿真的需求就會越高,仿真的項(xiàng)目也會越來越多,舉例而言,在28奈米制程上,約僅須仿真1~2項(xiàng),但到了7奈米制程,則提升到了10項(xiàng)左右。 雖然仿真軟件與一般軟件相比,成本確實(shí)不低,不過制造商若將得開模制造好幾百個樣品,并且不斷重修后的時間與費(fèi)用成本進(jìn)行相比,便會發(fā)現(xiàn)仿真軟件的投資報(bào)酬率是很高的。