【導讀】汽車行業是半導體推動交通工具全麵發展的典型例證，在新的商業模式、環(huan)境(jing)法(fa)規(gui)以(yi)及(ji)以(yi)軟(ruan)件(jian)定(ding)義(yi)的(de)自(zi)動(dong)車(che)輛(liang)發(fa)展(zhan)趨(qu)勢(shi)下(xia)
，汽(qi)車(che)半(ban)導(dao)體(ti)正(zheng)在(zai)經(jing)曆(li)多(duo)重(zhong)變(bian)革(ge)。對(dui)全(quan)自(zi)動(dong)和(he)半(ban)自(zi)動(dong)係(xi)統(tong)的(de)需(xu)求(qiu)在(zai)很(hen)大(da)程(cheng)度(du)上(shang)影(ying)響(xiang)了(le)係(xi)統(tong)級(ji)驗(yan)證(zheng)和(he)測(ce)試(shi)的(de)方(fang)法(fa)及(ji)流(liu)程(cheng)。為(wei)了(le)充(chong)分(fen)測(ce)試(shi)整(zheng)體(ti)狀(zhuang)態(tai)空(kong)間(jian)，原(yuan)始(shi)設(she)備(bei)製(zhi)造(zao)商(shang)需(xu)要(yao)在(zai)產(chan)品(pin)生(sheng)命(ming)周(zhou)期(qi)的(de)所(suo)有(you)階(jie)段(duan)進(jin)行(xing)仿(fang)真(zhen)虛(xu)擬(ni)化(hua)，其(qi)中(zhong)側(ce)重(zhong)對(dui)車(che)輛(liang)、係統和周圍環境的虛擬形式進行測試。而這樣的虛擬形式通常被稱作“數字孿生”。

汽車行業是半導體推動交通工具全麵發展的典型例證，在新的商業模式、環境法規以及以軟件定義的自動車輛發展趨勢下
，汽車半導體正在經曆多重變革。

duiquanzidonghebanzidongxitongdexuqiuzaihendachengdushangyingxianglexitongjiyanzhengheceshidefangfajiliucheng。weilechongfenceshizhengtizhuangtaikongjian，yuanshishebeizhizaoshangxuyaozaichanpinshengmingzhouqidesuoyoujieduanjinxingfangzhenxunihua，qizhongcezhongduicheliang、係統和周圍環境的虛擬形式進行測試。而這樣的虛擬形式通常被稱作“數字孿生”。

相關從業者和供應商對“數字孿生” 的(de)真(zhen)正(zheng)定(ding)義(yi)不(bu)盡(jin)相(xiang)同(tong)。作(zuo)為(wei)數(shu)字(zi)孿(luan)生(sheng)的(de)踐(jian)行(xing)者(zhe)和(he)推(tui)動(dong)者(zhe)，西(xi)門(men)子(zi)認(ren)為(wei)一(yi)個(ge)產(chan)品(pin)隻(zhi)存(cun)在(zai)一(yi)個(ge)動(dong)態(tai)數(shu)字(zi)孿(luan)生(sheng)
，該(gai)數(shu)字(zi)孿(luan)生(sheng)映(ying)射(she)產(chan)品(pin)在(zai)全(quan)開(kai)發(fa)生(sheng)命(ming)周(zhou)期(qi)內(nei)所(suo)涉(she)及(ji)的(de)眾(zhong)多(duo)設(she)計(ji)階(jie)段(duan)和(he)物(wu)理(li)行(xing)為(wei)。

數字孿生的特點包括：

●物理產品的高精度虛擬呈現

●仿真模型要在整個生命周期中運行，用以模擬、預測和優化產品

●仿真模型要在開發生命周期中采用多種形式表現

●仿真模型要在產品生命周期中不斷發展，並加以管理

●要能實現生命周期閉環


，以滿足物理世界和虛擬世界之間的雙向連接和反饋

圖 1 - 現代數字孿生運行的各個階段

半導體供應商的數字孿生

對於半導體行業來說，半導體公司因複雜性以及過高的失敗成本（如矽錯誤導致多次流片），一直以來都嚐試在虛擬環境中進行設計與驗證，目前行業的最佳實踐已經基本實現了數字孿生核心原則的各個方麵
；但同時也向半導體公司提出挑戰 —— 半導體行業的虛擬設計與驗證與真正的現代數字孿生其實存在根本性差距
，這迫使半導體供應商需要重新評估自身的開發進程和行動。

數字孿生需要對係統進行虛擬建模，並將虛擬世界和物理世界相互連接。這種觀念的轉變為半導體供應商帶來的影響包括：

1. 模型創建和交付

能(neng)否(fou)在(zai)虛(xu)擬(ni)環(huan)境(jing)中(zhong)成(cheng)功(gong)設(she)計(ji)並(bing)驗(yan)證(zheng)車(che)輛(liang)，取(qu)決(jue)於(yu)現(xian)有(you)設(she)計(ji)模(mo)型(xing)的(de)準(zhun)確(que)性(xing)。由(you)於(yu)汽(qi)車(che)製(zhi)造(zao)商(shang)無(wu)法(fa)對(dui)複(fu)雜(za)半(ban)導(dao)體(ti)功(gong)能(neng)進(jin)行(xing)精(jing)確(que)建(jian)模(mo)，其(qi)對(dui)集(ji)成(cheng)電(dian)路(lu)精(jing)確(que)模(mo)型(xing)的(de)需(xu)求(qiu)就(jiu)隨(sui)之(zhi)增(zeng)加(jia)，而(er)這(zhe)些(xie)模(mo)型(xing)的(de)創(chuang)建(jian)和(he)交(jiao)付(fu)正(zheng)迅(xun)速(su)成(cheng)為(wei)半(ban)導(dao)體(ti)供(gong)應(ying)商(shang)的(de)新(xin)服(fu)務(wu)內(nei)容(rong)。

2. 更緊密的驗證技術耦合

公司在經營中總是力求快速和準確，而這兩者又往往被視為對立關係。在如今的驗證技術支持下，原始設備製造商（OEM）和半導體供應商其實可以在各自的開發生命周期內協同工作。

3. 自動化的現實世界數據反饋

目前

，在集成電路接口自動捕獲和反饋現實世界的數據並不常見。係統芯片的複雜性、可(ke)配(pei)置(zhi)性(xing)以(yi)及(ji)向(xiang)軟(ruan)件(jian)定(ding)義(yi)平(ping)台(tai)的(de)遷(qian)移(yi)，使(shi)得(de)測(ce)試(shi)所(suo)有(you)應(ying)用(yong)的(de)完(wan)整(zheng)狀(zhuang)態(tai)空(kong)間(jian)極(ji)具(ju)挑(tiao)戰(zhan)性(xing)。因(yin)此(ci)
，在(zai)現(xian)實(shi)世(shi)界(jie)中(zhong)捕(bu)獲(huo)的(de)數(shu)據(ju)非(fei)常(chang)有(you)必(bi)要(yao)反(fan)饋(kui)到(dao)開(kai)發(fa)生(sheng)命(ming)周(zhou)期(qi)中(zhong)。這(zhe)一(yi)功(gong)能(neng)既(ji)適(shi)用(yong)於(yu)反(fan)應(ying)性(xing)場(chang)景(jing)，也(ye)適(shi)用(yong)於(yu)預(yu)測(ce)性(xing)場(chang)景(jing)。

圖 2 - 從物理世界到虛擬世界的反饋回路

4. 在數字主線中建立可追溯性

可追溯性是數字主線的核心要素，從根本上說，半導體供應商必須考慮兩種類型的可追溯性：包括跨生命周期活動和在每個生命周期階段生成數據的內部可追溯性；以及供應商和集成商之間的外部可追溯性。

到目前為止，一些老牌汽車供應商已經通過人工流程和/或huo自zi建jian基ji礎chu設she施shi來lai管guan理li可ke追zhui溯su性xing。另ling一yi方fang麵mian，剛gang涉she足zu汽qi車che和he安an全quan關guan鍵jian流liu程cheng的de公gong司si可ke能neng尚shang未wei被bei要yao求qiu展zhan示shi過guo往wang項xiang目mu的de可ke追zhui溯su性xing。事shi實shi上shang
，西xi門men子zi已yi與yu半ban導dao體ti供gong應ying商shang合he作zuo進jin行xing生sheng命ming周zhou期qi分fen析xi，從cong這zhe些xie合he作zuo中zhong已yi收shou集ji到dao的de信xin息xi表biao明ming
，現xian有you流liu程cheng其qi實shi正zheng在zai產chan生sheng大da量liang開kai銷xiao。目mu前qian的de工gong藝yi流liu程cheng尚shang未wei能neng同tong時shi達da到dao內nei部bu和he外wai部bu可ke追zhui溯su性xing的de要yao求qiu。

圖 3 - 從需求階段到實施和驗證階段的可追溯性

傳(chuan)統(tong)供(gong)應(ying)鏈(lian)模(mo)式(shi)正(zheng)在(zai)被(bei)顛(dian)覆(fu)，影(ying)響(xiang)著(zhe)半(ban)導(dao)體(ti)供(gong)應(ying)商(shang)的(de)芯(xin)片(pian)製(zhi)造(zao)和(he)交(jiao)付(fu)
，向(xiang)現(xian)代(dai)數(shu)字(zi)孿(luan)生(sheng)模(mo)式(shi)遷(qian)移(yi)將(jiang)助(zhu)應(ying)對(dui)未(wei)來(lai)挑(tiao)戰(zhan)。然(ran)而(er)通(tong)往(wang)現(xian)代(dai)數(shu)字(zi)孿(luan)生(sheng)的(de)旅(lv)程(cheng)並(bing)不(bu)可(ke)一(yi)蹴(cu)而(er)就(jiu)。企(qi)業(ye)可(ke)以(yi)通(tong)過(guo)少(shao)量(liang)的(de)增(zeng)量(liang)投(tou)資(zi)


，與(yu)具(ju)有(you)豐(feng)富(fu)經(jing)驗(yan)和(he)全(quan)麵(mian)解(jie)決(jue)方(fang)案(an)的(de)合(he)作(zuo)夥(huo)伴(ban)合(he)作(zuo)
，在(zai)以(yi)電(dian)子(zi)設(she)備(bei)為(wei)中(zhong)心(xin)的(de)未(wei)來(lai)汽(qi)車(che)道(dao)路(lu)上(shang)取(qu)得(de)成(cheng)功(gong)。

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