中汽芯技术专题丨汽车接口芯片与控制器接口关键测试技术分享
序言
随着汽车技术的飞速发展,智能化和网联化已成为汽车发展的重要趋势,这一趋势不仅加速了汽车电子电气架构的迭代升级,同时也对汽车接口通信芯片的测试应用提出了更高的要求。确保汽车系统与芯片的通信质量,成为保障芯片上车稳定应用的关键环节。
在汽车电子电气架构持续演进的背景下,接口芯片的地位愈发凸显。在设计汽车各项功能时,需要根据不同的传输速率、应用场景来选择适宜的接口芯片。在系统级与芯片级,均存在接口的不同表现形式,本期将从测试依据、测试项目、测试方案等方面,剖析系统级与芯片级之间的接口测试的不同点。
测试方案
汽车系统级接口测试的方案成熟、自动化程度高。汽车的各个部件或系统通过CAN(FD)、LIN、Ethernet等多种网络连接到一起,系统或部件间的各种通信接口都需要进行全面的测试,可通过集成式系统及配套软件实现做自动化测试。
系统级CAN/LIN接口测试包括通信测试、网络管理、网关路由、诊断刷写等测试。测试依据主要有ISO 11898、ISO 17987、ISO 17356等国际标准以及各主机厂的需求规范等。通信测试项目覆盖物理层、链路层、应用层及容错性测试;网络管理测试包括直接网络管理和间接网络管理;诊断刷写测试包括DTC测试、刷写测试、诊断测试。
系统级车载以太网接口测试包括物理层测试,TCP/IP和SOME/IP协议一致性测试,TSN仿真及协议一致性测试及诊断刷写测试,可利用自动化测试机柜或定制化测试脚本实现高效的测试。测试依据包括IEEE 802.3、IEEE 802.1等。测试项目众多,各层协议分别具有各自的协议一致性测试,主要包括物理层测试,TCP/IP和SOME/IP协议一致性测试,TSN仿真及协议一致性测试及诊断刷写测试。
汽车接口芯片在测试依据及测试项目上有所异同。以CAN收发器芯片、汽车以太网PHY芯片为例,参考标准与系统级测试大致相同,包括ISO 16845-2、IEEE 802-3等国际通用标准。同时国内也在大力推动适用于CAN/LIN/以太网PHY芯片的行业标准的制订工作,在测试方面会与系统级测试存在一定差异。而以serdes接口芯片为例,目前依据的标准有《车载有线高速媒体传输 万兆全双工系统 技术要求及试验方法》《MIPI A-PHY》以及《ASA Motion Link》,主要针对芯片进行测试。在芯片级接口测试过程中,需要运用复杂的测试设备和特定的测试程序进行测试,确保芯片的质量和可靠性。
汽车接口芯片关键测试技术主要包括三个方面:信号完整性测试、协议一致性测试以及互操作性测试。信号完整性测试对于高速接口芯片,如以太网PHY芯片和SERDES芯片,是非常必要的,测试内容包括波形、时序、眼图、抖动、阻抗等等方面。协议一致性测试对于CAN芯片、以太网PHY芯片、SERDES芯片都是必需的,保障协议一致性才能进一步保证同一协议的芯片间的通信。在互操作性测试方面,以太网系统级的测试相对成熟,而CAN芯片、以太网芯片的IOP测试实现难度较高。中汽芯(深圳)科技有限公司(简称“中汽芯”)聚焦行业共性难题开展技术攻坚,构建了IOP全栈测试平台,推动国产芯片验证能力升级。
接口芯片测试是从芯片的物理特性出发,兼顾了信号一致性和协议一致性的测试,同时增加了如失效安全、逻辑侧数字端口性能等芯片特有的测试项目;控制器接口测试是从系统应用出发,测试项目覆盖物理层、链路层、应用层协议测试,网络管理、网关路由、台架网络测试及整车网络测试,从整体层面上进行测试,测试自动化程度高。
总体上看,芯片级测试和系统级测试在测试方案、测试条目、测试成熟度上存在差异。芯片级的测试要求更高、测试用例复杂,部件级的测试相对成熟、自动化程度更高。
相关工作
中汽芯一直以来持续支撑汽标委开展国家标准、行业标准研究与制定工作,支撑中国汽车芯片标准检测认证联盟开展团体标准的制定工作,凭借扎实的技术实力和服务能力,已与多家主机厂、零部件企业和芯片企业展开合作,积累了丰富的测试经验。
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中汽芯接口芯片测试业务介绍
中汽芯已具备车内全速率接口芯片检测能力,覆盖CAN、汽车以太网及Serdes等核心接口芯片检测,可支持开展QC/T 《汽车串行器和解串器(Serdes)芯片技术要求及试验方法标》、QC/T 《控制器局域网(CAN)收发器芯片技术要求及试验方法》及《ISO/IEC/IEEE 802-3:2021》等标准检测,已实现与瑞发科、新港、纳芯微、裕太微等10余家接口芯片企业开展测试业务合作。中汽芯以严谨技术保障车载通信可靠与安全,为增强产业链韧性、服务汽车产业高质量发展提供坚实支撑。
