英飛凌徐輝：半導(dǎo)體是未來技術(shù)創(chuàng)新發(fā)展的基礎(chǔ)

　　1月14日-15日，2017中國電動(dòng)汽車百人會(huì)論壇在釣魚臺(tái)國賓館舉行，騰訊汽車作為戰(zhàn)略合作媒體將進(jìn)行全程直播。會(huì)上，英飛凌科技(中國)有限公司大中華區(qū)副總裁徐輝進(jìn)行了主題演講。

　　以下為發(fā)言實(shí)錄：

　　大家早上好!首先非常開心今天能再次來到百人會(huì)的論壇，能分享英飛凌對(duì)整個(gè)行業(yè)發(fā)展的看法和觀點(diǎn)。

　　今天在吳主任的領(lǐng)導(dǎo)下，演講嘉賓分工比較明確，今天我想談一談半導(dǎo)體如何支持整個(gè)汽車行業(yè)創(chuàng)新。正好中車的丁總也把功率半導(dǎo)體IGBT這方面講了，我更多從我們的角度出發(fā)，功能安全和信息安全正好分開了，不用重復(fù)聽兩次。

　　首先，大家聽到過一句話，汽車行業(yè)創(chuàng)新有70%-80%是由電子創(chuàng)造的，真正電子技術(shù)的實(shí)現(xiàn)要靠半導(dǎo)體技術(shù)真正落實(shí)到技術(shù)的實(shí)際操作?？吹綐I(yè)界的發(fā)展，這兩天從領(lǐng)導(dǎo)到各位嘉賓也談到汽車行業(yè)的發(fā)展，不管四化還是歐陽老師講的六化，最核心的變化無非是將來的汽車不再是之前想象的單獨(dú)的操作系統(tǒng)，而是會(huì)變成我們說的互聯(lián)網(wǎng)或整個(gè)大數(shù)據(jù)中不可分割的部分。從動(dòng)力來講，會(huì)往新能源汽車方向迅速轉(zhuǎn)換;同整個(gè)聯(lián)網(wǎng)、車網(wǎng)聯(lián)還有汽車交通設(shè)施緊密地結(jié)合，必須把汽車從原來封閉的系統(tǒng)做成非常開放的系統(tǒng)，這對(duì)我們是非常大的挑戰(zhàn)。

　　在挑戰(zhàn)過程中，半導(dǎo)體必須起到最核心、最底層技術(shù)實(shí)現(xiàn)的基礎(chǔ)，下面列舉粉色或紫色的這些都是半導(dǎo)體的實(shí)際技術(shù)，不管是大家熟悉的雷達(dá)或是微處理器的技術(shù)，所有這些必須在半導(dǎo)體層面先實(shí)現(xiàn)，才能最終到車上、到實(shí)際操作層面實(shí)現(xiàn)。

　　最終半導(dǎo)體需要引領(lǐng)四大方向。從現(xiàn)在熟知的高級(jí)輔助駕駛ADAS到將來實(shí)現(xiàn)的自動(dòng)駕駛，再到新能源汽車，再到將來聯(lián)網(wǎng)的汽車到最終安全的防范，功率器件需要起到非常核心的作用。

　　首先先談一下關(guān)于ADAS系統(tǒng)。之所以今天ADAS有很大的進(jìn)展，從安全的角度，希望所有自動(dòng)駕駛的汽車能夠達(dá)到無事故，這是最終最高級(jí)的目的。從我們看到安全標(biāo)準(zhǔn)的制訂，歐洲的NCAP是現(xiàn)在我們看到對(duì)整個(gè)系統(tǒng)最高的要求，其中NCAP要求安裝ADAS各個(gè)系統(tǒng)是強(qiáng)制性的要求。不止是保護(hù)乘駕人員的安全，更多涉及到行人的安全，道路設(shè)施安全，必須作為一個(gè)整體，必須要求最好的ADAS系統(tǒng)才能夠完成這些安全的保護(hù)。

　　從最基礎(chǔ)的原理來講，ADAS還是蠻簡單的，無非是通過傳感器的系統(tǒng)，不管攝像頭、雷達(dá)，最終把信號(hào)通過傳感器傳輸?shù)接?jì)算的部分，就是微處理器。從圖像處理到信息處理計(jì)算，最終到控制器的層面，不管動(dòng)力控制、安全控制，最終做執(zhí)行，不管自動(dòng)轉(zhuǎn)向、變速箱、剎車，從原理上是相當(dāng)簡單的。但真正實(shí)施為什么非常復(fù)雜?無非說將來所有自動(dòng)駕駛核心就是傳感器的技術(shù)。自動(dòng)駕駛需要用無數(shù)各種類型的傳感器，不管激光雷達(dá)或一般的雷達(dá)或攝像頭，所有的技術(shù)能夠把車從前到后360度整個(gè)的包圍，把車所有的部分，甚至一些駕駛員看不到的部分，都能夠完全地覆蓋住，通過各種先進(jìn)的傳感器的技術(shù)，能夠感知到長距離、短距離甚至盲點(diǎn)的監(jiān)測(cè)，能夠把所有接近車和交通信號(hào)的信息能夠傳感到整個(gè)車核心的處理器里。

　　這就牽涉到一個(gè)相當(dāng)復(fù)雜的整體系統(tǒng)。從原理上來講，剛才講到環(huán)境感知部分，從信號(hào)輸入，包括導(dǎo)航的輸入，最終需要用車的判斷，目前是靠駕駛員來判斷。判斷之后作出決定，將來的自動(dòng)駕駛是判斷決定的這部分，HMI部分是由車自動(dòng)操作系統(tǒng)執(zhí)行，最終實(shí)現(xiàn)到駕駛操作，不管剎車、轉(zhuǎn)向還是各個(gè)操作的部分，這個(gè)其實(shí)是自動(dòng)駕駛核心技術(shù)的原理。

　　談到這個(gè)回到今天想講的主題關(guān)于功能安全。大家知道從整個(gè)安全的角度上，汽車行業(yè)在這20多年取得了實(shí)質(zhì)性的進(jìn)步。最早講的被動(dòng)安全、主動(dòng)安全的概念。最早是被動(dòng)安全，最經(jīng)典案例是安全氣囊，被動(dòng)方向如果受到撞擊，通過安全氣囊爆破保護(hù)乘駕人員安全。今天發(fā)展到主動(dòng)安全，通過系統(tǒng)的設(shè)計(jì)去主動(dòng)地防護(hù)事故的發(fā)生，這是我們說的主動(dòng)安全。

　　自動(dòng)駕駛為什么更復(fù)雜?因?yàn)樽詣?dòng)駕駛完全去掉乘駕人員判斷的工作。今天我們有Backup(支持)系統(tǒng)，你的所有系統(tǒng)最終由駕駛員作出最終判斷，即使有自動(dòng)泊車系統(tǒng)，自動(dòng)泊車系統(tǒng)不工作，駕駛員可以馬上承接任務(wù)。最終自動(dòng)駕駛沒有Backup(支持)系統(tǒng)，由車操作所有情況。是今天談的Fail-Operational(安全操作)，即使是系統(tǒng)發(fā)生故障、事故的情況下，車不能只做安全功能，在事故發(fā)生系統(tǒng)發(fā)生故障的情況下，車可以有操作性。車不像手機(jī)可以停機(jī)重新開機(jī)，車駕駛過程中必須要能夠重新操作。這是今天所謂最終的功能安全，要實(shí)現(xiàn)Fail-Operational(安全操作)的層級(jí)。在關(guān)鍵操作中，比如剎車、轉(zhuǎn)向和所有自動(dòng)駕駛，相關(guān)功能必須達(dá)到Fail-Operational(安全操作)，在關(guān)鍵時(shí)效情況下，時(shí)間非常短、可能30秒甚至更短的情況下，車可以完全自動(dòng)判定和自動(dòng)安全的防范，能夠保證所有系統(tǒng)都可以最終達(dá)到安全的功能。

　　從技術(shù)上來講，目前剛才講到所有系統(tǒng)無非是要有一個(gè)最終的Backup(支持)的系統(tǒng)。今天駕駛員可以作為Backup(支持)系統(tǒng)，將來自動(dòng)駕駛。比如車?yán)镌O(shè)置比較簡單的系統(tǒng)，如果系統(tǒng)發(fā)生故障就關(guān)掉，將來自動(dòng)駕駛需要做到有兩套系統(tǒng)同時(shí)運(yùn)行，達(dá)到DualFailSafe，第一套系統(tǒng)主系統(tǒng)，第二套系統(tǒng)隨時(shí)檢查第一套系統(tǒng)安全操作：第一套系統(tǒng)發(fā)現(xiàn)任何問題，第二套系統(tǒng)馬上Takeover，達(dá)到最終的安全需求。對(duì)最終自動(dòng)駕駛來講，不能達(dá)到完全安全的要求了，這要探討是不是參考相關(guān)行業(yè)，現(xiàn)在還要看航空航天：今天的飛機(jī)是采取一套叫做TripleModularRedundancy。它是有三套系統(tǒng)并行的，三套系統(tǒng)里有一套是主系統(tǒng)，另外兩套同時(shí)檢查第一套系統(tǒng)的安全運(yùn)行，一旦兩套系統(tǒng)同時(shí)發(fā)現(xiàn)第一套系統(tǒng)操作發(fā)生故障，需要判定第二套系統(tǒng)可以Takeover，在第二套系統(tǒng)做操作時(shí)，第三套系統(tǒng)作為第二套系統(tǒng)的Backup(支持)。這個(gè)其實(shí)是最終目標(biāo)，這當(dāng)然會(huì)在系統(tǒng)上增加很多成本、增加很多復(fù)雜性，最終要達(dá)到百分之百的安全，或真正零事故必須往這個(gè)方向考慮。只有兩套系統(tǒng)第一套系統(tǒng)失效，第二套系統(tǒng)完全工作，沒有一套系統(tǒng)能做檢測(cè)。真正達(dá)到Fail-Operational(安全操作)完全自動(dòng)駕駛必須借鑒整個(gè)系統(tǒng)的安全保護(hù)，最終大家在汽車行業(yè)探討的功能安全，到底怎么操作最終達(dá)到功能安全最終的目的。

　　新能源汽車更需要達(dá)到更高的功能安全要求，去年在百人會(huì)論壇上我講過這個(gè)話題，新能源汽車對(duì)功率器件和整個(gè)系統(tǒng)需要更高的性能表現(xiàn)。因?yàn)樵诔潆姇r(shí)，所有系統(tǒng)還是在工作的，等于車是在24小時(shí)工作，不像傳統(tǒng)汽車發(fā)動(dòng)機(jī)不發(fā)動(dòng)了，車就可以休息。新能源汽車對(duì)所有系統(tǒng)和所有的器件需要更高的等級(jí)，估算甚至要3-4倍的要求。新能源汽車更需要達(dá)到更高的功能安全的要求。

　　簡單談一下安防保護(hù)。

　　大家知道現(xiàn)在所說的車聯(lián)網(wǎng)，最終能夠跟大數(shù)據(jù)相連，需要把車的系統(tǒng)能夠跟網(wǎng)絡(luò)相連、能夠跟大數(shù)據(jù)相連、能夠跟所有交通設(shè)施相關(guān)聯(lián)?？紤]到信息安全的問題，怎么去做安防保護(hù)?怎么能夠保證車內(nèi)的系統(tǒng)和整個(gè)網(wǎng)絡(luò)安全的信息能夠最終起到安防的作用?

　　從架構(gòu)上來講，無非是在車內(nèi)關(guān)鍵的一些架構(gòu)做一些安全保護(hù)，通過微處理器內(nèi)部集成做加密模塊、加密功能。上網(wǎng)這部分和網(wǎng)絡(luò)連接，和交通設(shè)施連接和跟大數(shù)據(jù)相連接，需要分離式的器件，能對(duì)這一部分進(jìn)行保護(hù)。舉一個(gè)相對(duì)比較簡單的例子，最熱門遠(yuǎn)程軟件更新(SOTA)過程分成兩部，第一部分是把需要更新的軟件先下載到車上，第二部是在車內(nèi)更新。

　　第一個(gè)過程中，在任何時(shí)候都可以做，甚至車在運(yùn)行的過程中都可以操作。而軟件的下載是下載到車內(nèi)中央的存儲(chǔ)器里，駕駛員不需要參與，駕駛員甚至不需要做任何的操作。而在這個(gè)過程中需要加密保護(hù)，是確認(rèn)下載的信息是對(duì)的，而車輛操作不受任何影響。

　　第二部分是下載到中央處理器之后，真正在車內(nèi)相關(guān)的控制器上更新這個(gè)軟件，是更需要安全保護(hù)的一個(gè)過程。目前建議在這個(gè)過程不能在駕駛的過程中操作，可能會(huì)產(chǎn)生很大的影響和安全的問題。所以建議現(xiàn)在看到的操作都是在駕駛員確認(rèn)可以下載的時(shí)候，而鑰匙是需要EnergyiOff的狀態(tài)，過程中是需要供電的，進(jìn)行軟件更新，不能很長，最多是15分鐘之內(nèi)，駕駛員不能離開車做其他操作。這個(gè)過程相對(duì)比較短，說明數(shù)據(jù)下載到車上需要比較快的流程。在這之后有下載端的確認(rèn)。

　　從安防保護(hù)的角度，有三步。

　　第一步從車廠存儲(chǔ)下載到中央處理器，有兩步的安防保護(hù)：一部分要求TPM確認(rèn)這是我想要的車廠A，對(duì)應(yīng)車是車廠A的車，可以對(duì)口用TPM檢查下載的數(shù)據(jù)是我需要、我接收的。

　　第二步是網(wǎng)絡(luò)安全部分，網(wǎng)絡(luò)下載過程中需要用加密過程保證數(shù)據(jù)本身是安全的。車內(nèi)會(huì)有微處理器加密模塊。這是相對(duì)應(yīng)的，最后確認(rèn)中央存儲(chǔ)器

　　可以接受數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)下載過程也是安全的。

　　最終中央處理器存儲(chǔ)器下載到第二步，下載到相關(guān)的控制器里，在這個(gè)過程中，兩個(gè)微處理器上的加密芯片或加密的模塊是會(huì)相對(duì)應(yīng)，下載的數(shù)據(jù)是安全的，而且我下載的也是相對(duì)應(yīng)的控制器，最終實(shí)現(xiàn)下載的過程。

　　從我們可以看到的遠(yuǎn)程軟件更新的角度，數(shù)據(jù)安全和保護(hù)是非常關(guān)鍵的過程，也是必須有相關(guān)的不同的硬件和軟件的配合才能夠?qū)崿F(xiàn)的。從流程上我們看到是這樣的。

　　最終作為總結(jié)，我們認(rèn)為在整個(gè)汽車電動(dòng)化和智能化的過程中，為整個(gè)系統(tǒng)的安全，就是剛才談到的功能安全的概念和整個(gè)安防保護(hù)是必須并行的。如果只有你把車做得功能很安全，但信息不安全很可能造成很大的危險(xiǎn)。而兩個(gè)方向都是并行的，最終才能保證乘駛?cè)藛T和整個(gè)行駛過程和道路交通的設(shè)施是安全的，只有在安防和安全兩個(gè)兩個(gè)同時(shí)并行的情況下，才能達(dá)到我們安防的目的。今天想講的就是這些。謝謝大家!