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記憶體測試與 ISO 26262的關聯性
 

【作者: 厚翼科技】   2016年11月02日 星期三

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隨著Google、Apple等國際資通訊大廠跨入車用電子產業,電子化產品應用車內比例逐漸攀升,根據工研院IEK分析,全球汽車電子在2019年可達3,011億美元,其中車用安全電子系統為240.6億美元,是新興電子市場中成長最為強勁的區塊,這對台灣想進入車用電子產業的廠商創造了絕佳的機會。


自從ISO 26262於2011年底發佈後,已迅速成為全球各大車廠全力推動的車用電子安全性標準;此安全標準定義了3.5噸以下乘用車中有關電子系統的功能安全規範,並依據汽車安全整合等級(ASIL)區分成A(最低)至D(最高)不同等級,等級愈高的系統安全考量愈嚴謹。國內業者可藉由通過全球共通的產品標準認證,切入國際車廠的供應鏈,彌補台灣缺乏強大車輛工業的產業缺口。


「道路車輛的功能安全標準(Road Vehicle - Functional Safety)」,於2011年11月14日正式發佈第一版,內容自IEC 61508功能安全標準延伸,算是汽車領域的特別版。此安全標準定義了3.5噸以下乘用車中有關電子系統的功能安全規範,並依據安全性區分了QM、ASIL A至ASIL D各種安全等級,以ASIL D為最高安全等級,目前已廣泛被歐、美、日系車廠所接受,中國也規劃於 2016年納入國家標準。


BIST (Built-In Self-Test)是內嵌式記憶體測試的一種標準。過去幾年來,記憶體的 BIST 需求,隨著各種新興市場包括車用電子的需求日益增高。現今的記憶體測試解決方案需要支援各種先進記憶體檢測與診斷方案和利用內嵌式修復技術 (BISR, Built-In Self-Repair)來提高良率等。


車用電子產業日益蓬勃發展,其電子產品可靠度的需求被定義在 ISO 26262 內。車用電子IC須具備更高的可靠度與品質才能進入對於產品安全性要求極高的車用電子的市場。針對車用電子的IC,ISO 26262規範此類IC需要更高的可靠度的測試等級,記憶體BIST的功能被要求可支援Power-On Self-Test。


Power-On Self-Test就是當3.5噸以下乘用車被啟動時,所有的電子零件必須被檢測以確保電子零件是否安全,這樣的測試流程就是所謂的Power-On SelfTest。



圖一 :  Power-On Self-Test 架構圖
圖一 : Power-On Self-Test 架構圖

Brains為內嵌式記憶體自我測試(BIST) 解決方案,HEART為內嵌式記憶體修復 (BISR) 解決方案。結合Brains (記憶體測試解決方案) 與HEART (高效率累加式記憶體修復技術) ,即可達到Power- On Self- Test 的要求。圖一為Power- On SelfTest 架構圖,圖二為Brain加上HEART的架構圖。



圖二 :  Brain加上HEART的架構圖
圖二 : Brain加上HEART的架構圖

厚翼科技在記憶體測試的解決方案中擁有許多專利,Brains 是基於這些專利所開發出的記憶體測試解決方案,Brains將傳統的BIST架構做了很大的變革, Brains充分利用硬體架構分享(Hardware Sharing)的設計來達到最佳化的面積和測試時間。Brains由控制單元 (Controller) 、序列控制單元(Sequencer) 和測試樣本產生單元 (Test Pattern Generator) 所構成。其中控制單元負責 Brains 的功能與測試演算法的選擇,序列控制單元負責硬體架構分享、測試演算法的執行和記憶體分群測試順序安排,測試樣本產生單元則負責測試結果比對與快速記憶體測試。此外Brains採用管線式 (Pipeline)架構設計,所以可以達到快速 (At - Speed) 記憶體測試以滿足許多車用電子IC的測試需求。此外,Brains可以自動做系統單晶片(SoC)內的記憶體分群與判別,更提供使用者自行定義記


記憶體模式(User Defined Memory)滿足客戶使用自行定義的記憶體。並且 Brains 提供圖形界面(GUI)和命令模式(Command Mode)兩種操作模式滿足各類工程人員的開發需求。


厚翼科技除了在記憶體測試領域擁有許多專利外,對於記憶體修復技術也有 很深入的著墨與許多專利。厚翼科技的 HEART (High Efficient Accumulative Repair Technical) 乃是基於 Brains 的檢測結果進行記憶體的修復工程。HEART採用累加式 (Accumulative)記憶體修復技術,結合軟體修復 (Soft - Repair)和硬體修復 (Hard - Repair)的優點,讓整體的記憶體修復可以彈性化的重複修復,HEART的累加式修復技術可以針對安全性與可靠度需求極高的車用電子 IC,提供更完整的記憶體測試與修復方案。


Brains加上HEART可以達到Power- On Self- Test的要求。當交通工具啟動時,Brains立刻進行記憶體檢測,HEART則利用Brains的檢測結果進行錯誤記憶體(Faulty Memory) 的修復工作。以上的流程即可滿足ISO 26262中的功能安全(Functional Safety )中針對車用電子產品的安全性與可靠度的線上測試需求。


雖說ISO 26262有助於汽車OEM廠商和IC供應商研發車輛安全性相關系統,但是有許多廠商卻在遵循這套嚴格規範的新標準過程中遇上不少困難,原因就在於,車用電子 IC 中所用的記憶體數量與日俱增,導致系統愈來愈複雜。基於 90%的汽車功能、差異性區隔和創新都要仰賴儲存於記憶體中的軟體和一些電子元件,這些廠商就會面臨缺乏安全性生命週期測試流程的支援和自動化的挑戰。面對這些棘手的問題,厚翼科技的Brains和HEART可協助汽車製造業者克服這些難題,使他們減少為符合ISO26262標準所花費的成本和時間。


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