半导体2020产业未来：5G、汽车电子给芯片测试验证带来颠覆性革新

在全球半导体市场增长放缓，甚至可能出现负增长的背景下，芯片厂商正在寻找下一个增长点，汽车电子在传统汽车中的价值量已经超过30%。在新能源汽车整车的价值量占比超过50，汽车电子因此逐渐走向台前。不过，随着集成电路的产品多样性和复杂性的增长和市场竞争日益激烈，传统的验证方法已经难以胜任新的挑战，成为开发周期的主要瓶颈。如何快速实现芯片研发阶段的全面验证，尤其大型企业拥有众多产品线，如何实现产品线之间资源共享，来加快各自产品的开发和验证，已经成为芯片研发阶段的一个重要问题和挑战。

11月14-15日，由NI（National Instruments）主办的年度用户大会NIDays Asia在上海成功召开。半导体、汽车、国防与航空航天与院校,是NI目前最为关注的四大核心阵地。本次大会，NI邀请到这四大领域的专家及NI的众多合作伙伴，围绕“Full Force Ahead”的主题，共论2020产业未来，旨在帮助大家梳理颠覆性新科技驱动下测试测量行业的机遇，既是今年新兴技术推动下测试测量技术发展的总结，也是明年新形势展望的开端。

5G给测试验证方法带来颠覆性革新

2019年是5G商业元年的开启年，从下半年开始5G商用深化进程在中国正式拉开帷幕，并且在不同国家地区也已经开始不同程度的商用。此外，6G通信技术研发也已经开始。相比传统的移动通信，5G所引入的关键技术以及全新的应用场景为5G终端的设计、研发和用户体验带来巨大的挑战。新的5G毫米波半导体芯片导入封装内天线技术，使得装置的验证与测试需要透过空口来完成。相较于传统用线缆连接装置的测试方法，空口测试上有诸多挑战。随着5G的兴起，NI希望找到一个最前沿的5G NR平台，从而帮助NI在如今的市场竞争中脱颖而出。

NI SDR通过软件无线电平台实现5G关键技术，如Massive MIMO、毫米波通信与信道测试。应对5G测试，NI 10多年前就开始“在线”。每隔一段时间都会推出应对新挑战的新产品，本次大会也推出了一款颠覆性可以用于实验室和量产的新品：mmWave VST。据介绍，该产品用以解决5G毫米波RFIC收发仪和功率放大器带来的测试挑战。通过将旋转DUT的运动控制与mmWave VST 同步，尽可能消除测试中的延迟，还可以有效地提高测试效率，将测量时间从现在测试技术的6分钟减少到 23秒，速度提升了15倍。

会上，NI全球半导体测试市场开发总监章晨表示：“从LTE过渡到5G，测试任务急剧加重。LTE时代为74个，LTE Advanced时代是140个，5G时代飙升至600个。”随着5G使用频段从Sub-6GHz到毫米波频段推移，测试方法也应有相应的改变。在商用通信中，NI创新性提出5G终端模拟器，可实现从实验室测试到外场测试统一的模拟器平台，使用同一套平台可实现从NSA至SA架构，和FR1到FR2频段的灵活切换。

随着5G市场的不断成熟仍能够保持竞争优势。NI正致力于对毫米波和亚毫米波频段进行更深层次的通信研究。当前，D频段俨然已经成为新的E频段， NI将提供一个最前沿的5G NR Test UE。

汽车行业：半导体产业颠覆性应用爆发的机会

据美国国家公路交通安全局引用有关资料称，基于V2V和V2I的安全应用程序可以避免多达80%的菲损伤性碰撞事故或降低事故的严重性。因此，对于汽车供应商和OEM来说，设计和验证C-V2X用例和应用刻不容缓。从最近两年国内芯片设计企业规划中看到，一些有实力的芯片厂商均正在布局汽车电子，而如何使产品进入Tier1车电大厂供应商，是很多设计企业面临的问题。

不过，汽车工业正在经历一场快速的技术变革，这是的传统的测试方法难以跟上步伐。以ADAS及自动驾驶为例，在L1/L2阶段验证更多是决策和控制算法，而L3则将责任主体移到汽车端，感知算法的验证成为核心。随着ADAS/ADA的发展，需要哪种类型的测试，更重要的是，需要多少测试。在世界各地政府和焦点小组就此主题进行合作的情况下，OEMS（原始设备制造商）和Tier 1s（一级供应商）继续开发和测试ADAS和AD功能，主要使用“驾驶测试”和“行驶里程”作为事实上的测试方法。硬件在环（HIL）结合传感器融合的测试还将包括真实传感器（如雷达传感器）用于ADAS/AD功能的测试，目的是在实验室环境中复制现实世界的驾驶情况，从而尽可能降低成本和低冗余的路测。

NI高保真融合验证从路试自动生成逼真的场景，集成车辆动力学，并行的“基于云”的实例，以方便大量里程测试。法雷奥汽车内部控制（深圳）有限公司高级测试系统开发主管卢林表示：“PXI可以提供灵活的编程环境，在NI的帮助下，法雷奥搭建了模块化的实验平台，实现了90％的硬件和软件复用，极大地提高了测试平台的稳定性。”

在智能网联汽车行业，测试的重要性在被不断强化，测试的方法和手段也在不断的迭代和发展中。测试的需求在工程应用和产业发展中被不断具象化，当电子学的测试和产业需求开始深度的互动的时候，我们所面临的就是不一样的挑战。

Demo区的盛况

结束语

随着移动通信从4G向5G迈进，Wi-Fi 5向Wi-Fi 6演变，以及各种协议的IOT产品进行应用阶段，射频前端器件以及IoT芯片出现了种类多、复杂度高的特点。同时由于竞争日趋激烈，成本要求越来越苛刻，如何快速推向市场的芯片公司更需要工程团队短时间内快速从实验室小批量过渡到规模量产。如何应对这些挑战？唯有加快跟上高科技发展的速度！

NI消费电子/能源、院校、生命科学事业部高级研发副总裁、总经理Ajit Gokhale在演讲分享中指出，高科技在快速发展，学生探索新知识、研究人员探索未知领域，赢时间抓机遇，探索新知识新技术的速度非常重要。

---

1000篇！芯片设计/制造精品文章免费送！