半導體 IC 中PVT 監控 IP是汽車安全不可或缺的要素

ISO 26262規範的功能安全設計意味著系統能夠在故障發生時偵測到故障，或是預測故障發生，然後採取更正措施。因此必須在晶片設計插入安全機制才能偵測到故障；如果可能的話，會針對這些故障進行修正，或回報給最高等級系統，以便執行安全停機。如前所述，從安全的角度來看，正確實施這類型方案相當重要，這可謂是直接關乎生死。正如俗話所說：「只許成功，不許失敗。」

安全機制與恢復方法的議題非常廣泛，涉及設計人員的大量工作與某些結構全自動插入。但是，有一種特定類型的潛在或實際晶片故障偵測深藏在晶片中：可檢查晶片健康狀況的製程、電壓與溫度 (process, voltage, and temperature, PVT) 的監視器。PVT 監視器可作為智慧財產權 (intellectual property, IP) 模組使用，且可輕鬆包含在任何汽車晶片設計中。晶片運作的三大重要層面受到監控，如下所述：

• 製程偵測器 IP 可判定晶片的製程速度，在製程加速與測試期間進行分組與排序時十分實用。此外，也可用於監控執行現場任務的晶片晶載變化與老化。
• 電壓監視器 IP 可在現場晶片運作期間偵測晶片內電壓位準。它可測量電壓變動，確保晶片保持在建議的運作範圍內。電壓監視器也可向裝置的電源管理系統提供回饋意見，讓該系統可以調整電壓位準來維持最佳效能。
• 溫度感應器 IP 可監控晶片內的溫度。晶片微型化導致功率密度更高，進而導致溫度增加。溫度感應器可偵測晶片溫度的變化，提醒裝置的熱管理系統來啟動降溫措施。預防過熱相當重要，過熱可能會造成晶片永久損壞，並影響晶片效能，進而導致裝置壽命縮短或故障。

新思科技擁有完整的 PVT 監視器 IP 套件，該套件以晶片內豐富的可檢視性、分析與整合自動化為基礎；搭配安全套件的新思科技 IP 產品組合符合 ASIL B 就緒 ISO 26262，並經過國際檢測機構 SGS-TÜV Saar 認證。該產品組合專為所有攸關安全的應用而設計使用，包括滿足汽車電子用品的所有 FuSa 要求。IP 開發流程融入 ISO 26262 安全文化，鉅細靡遺地實施功能安全培訓與 ASIL 就緒 IP 所需的政策、程序及策略。

IP 開發流程包括ISO 26262「工作成果」，提供整合的硬體安全功能、驗證計畫、安全計畫、驗證報告、安全手冊以及故障模式影響與診斷分析 (Failure Mode Effect and Diagnostic Analysis, FMEDA)。新思科技 IP 汽車安全套件包含的可交付產品，可讓設計人員開發晶片層級 FMEDA 報告，進而加速開發排程與其本身的合規性工作。汽車晶片設計人員可選擇新思科技 PVT 監視器 IP，因為他們知道自己正在盡一切努力確保終端使用者的交通工具是安全的。

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