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Semi-conducteurs automobiles et sécurité fonctionnelle

Apprenez les bases des semi-conducteurs automobiles (grades de température AEC-Q100, ASIL et SPFM, LFM, PMHF de l'ISO 26262, mécanismes de sécurité comme le lockstep, CAN et Ethernet automobile, load dump, SOTIF) avec des QCM.

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Semi-conducteurs automobiles et sécurité fonctionnelle : points clés

Les semi-conducteurs automobiles sont utilisés pendant une quinzaine d'années à des températures allant de −40 ℃ jusqu'à 150 ℃, et leurs défaillances peuvent mettre des vies en jeu ; ils exigent donc une qualité et une fiabilité plus strictes que les produits grand public. Les essais de qualification comme l'AEC-Q100, une gestion de la qualité visant le zéro défaut, la notification des changements et la traçabilité en constituent le socle.

Par ailleurs, la sécurité fonctionnelle selon l'ISO 26262 détermine l'ASIL en fonction de l'ampleur du danger, puis détecte les défaillances grâce à des mécanismes de sécurité comme les CPU en lockstep, l'ECC ou la surveillance de tension et d'horloge, afin de passer dans un état sûr. Des réseaux CAN et Ethernet automobile, des alimentations 48 V et 800 V jusqu'aux capteurs ADAS et à la SOTIF, découvrez les bases de la conception électronique automobile.

Toutes les questions sur Semi-conducteurs automobiles et sécurité fonctionnelle (50)
  1. Dans la norme de qualification de fiabilité des CI automobiles AEC-Q100, quelle plage de température ambiante est définie pour le grade de température de fonctionnement 1 ?
  2. Quelle association entre les normes de qualification des composants électroniques automobiles AEC-Q100, AEC-Q101 et AEC-Q200 et les composants qu'elles visent principalement est correcte ?
  3. On suppose qu'un composant automobile fonctionne en continu 24 heures sur 24 pendant 15 ans. Quelle est approximativement la durée totale de fonctionnement ?
  4. Quelle description de la démarche « zéro défaut » exigée pour les semi-conducteurs automobiles est la plus appropriée ?
  5. Quelle description du PPAP (processus d'approbation des pièces de production), utilisé dans l'industrie automobile, est correcte ?
  6. Pour un semi-conducteur automobile, quelle démarche est correcte lorsqu'on souhaite changer l'usine de fabrication ou les matériaux utilisés ?
  7. Pour un CI automobile, quel est le but principal de l'enregistrement, lors du test sur tranche, du numéro de lot, du numéro de tranche, des coordonnées sur la tranche, etc., dans une mémoire non volatile programmable électriquement (fusibles, etc.) à l'intérieur de la puce ?
  8. Lors de la qualification des CI automobiles, quelle est la principale raison pour laquelle on utilise parfois, à la place de l'essai en chaleur humide sous polarisation (THB) réalisé pendant 1000 heures à 85 ℃/85 %RH, le HAST (essai sous polarisation dans de la vapeur d'eau pressurisée à environ 130 ℃/85 %RH) ?
  9. Pourquoi exige-t-on que l'essai de latch-up des CI automobiles soit réalisé non seulement à température ambiante, mais aussi à la température maximale de fonctionnement du produit ?
  10. Quelle différence entre l'essai ESD d'un CI en tant que composant (HBM ou CDM) et l'essai ESD au niveau système réalisé sur l'équipement automobile fini est correcte ?
  11. Quelle description de la norme de sécurité fonctionnelle ISO 26262 est correcte ?
  12. Quelle description de la démarche de sécurité fonctionnelle automobile est correcte ?
  13. Dans l'ISO 26262, quelle combinaison des trois facteurs évalués pour déterminer l'ASIL lors de l'analyse des dangers et de l'évaluation des risques (HARA) est correcte ?
  14. Quelle description de l'ASIL de l'ISO 26262 est correcte ?
  15. L'évaluation d'un événement dangereux a donné une gravité S3, une exposition E4 et une contrôlabilité C3, soit un ASIL D. Pour le même événement, si seule la contrôlabilité était C2 (normalement contrôlable par la plupart des conducteurs), quel serait l'ASIL ?
  16. Quelle description de l'« objectif de sécurité » dans l'ISO 26262 est correcte ?
  17. Quelle combinaison de descriptions des défaillances matérielles aléatoires et des défaillances systématiques distinguées dans l'ISO 26262 est correcte ?
  18. Pour la PMHF, indicateur de la probabilité de violation d'un objectif de sécurité due aux défaillances matérielles aléatoires, la valeur cible indicative pour l'ASIL D est inférieure à 10 FIT. Quelle est cette valeur exprimée en probabilité par heure ?
  19. Quelle est la valeur cible indicative de l'indicateur de défaillances ponctuelles (SPFM) exigée pour l'ASIL D ?
  20. Quel est l'exemple le plus approprié de défaillance latente (latent fault) au sens de l'ISO 26262 ?
  21. Le taux de défaillance total du matériel lié à la sécurité est de 1000 FIT, dont 5 FIT pour la somme des défaillances ponctuelles et des défaillances résiduelles (défaillances restant non détectées par les mécanismes de sécurité). Quelle est la valeur de l'indicateur de défaillances ponctuelles (SPFM) ?
  22. On a doté un circuit dont le taux de défaillance est de 200 FIT d'un mécanisme de sécurité ayant une couverture de diagnostic de 99 %. Quel est le taux de défaillance des défaillances qui restent non détectées par le mécanisme de sécurité ?
  23. Quelle description de l'intervalle de temps de tolérance aux défaillances (FTTI) de l'ISO 26262 est correcte ?
  24. Quel est le principe correct d'un CPU en lockstep, utilisé comme mécanisme de sécurité dans les microcontrôleurs automobiles ?
  25. Dans un CPU en lockstep, quelle est la principale raison pour laquelle on décale de quelques cycles d'horloge l'exécution des deux cœurs ou on éloigne les deux cœurs l'un de l'autre sur la puce ?
  26. La mémoire d'un microcontrôleur automobile utilise un ECC (SEC-DED) capable de corriger les erreurs sur 1 bit et de détecter les erreurs sur 2 bits. Que se passe-t-il généralement si une erreur sur 2 bits est présente dans les données lues ?
  27. Quelle caractéristique d'un chien de garde (watchdog) à fenêtre est correcte ?
  28. Du point de vue de la sécurité fonctionnelle, quel est le but principal de l'exécution d'un BIST logique ou d'un BIST mémoire sur un microcontrôleur automobile à la mise sous tension ou avant de rouler ?
  29. Quel mécanisme de sécurité de surveillance d'horloge est approprié pour un microcontrôleur automobile ?
  30. Quel mécanisme de sécurité de surveillance de tension, prévu notamment dans les CI d'alimentation automobiles compatibles avec la sécurité fonctionnelle, est approprié ?
  31. Dans la décomposition d'ASIL de l'ISO 26262, quelle combinaison est admise pour répartir une exigence de sécurité ASIL D entre deux éléments redondants suffisamment indépendants ?
  32. Quelle description du SEooC (Safety Element out of Context) de l'ISO 26262 est correcte ?
  33. Quelle description de la FMEDA (analyse des modes de défaillance, de leurs effets et de leur diagnostic), réalisée lors de l'évaluation de la sécurité fonctionnelle, est correcte ?
  34. Lorsqu'on intègre les fonctions de plusieurs calculateurs (ECU) dans un seul SoC haute performance et qu'on y fait fonctionner ensemble des logiciels d'ASIL différents, quelle exigence est correcte ?
  35. Sur un bus CAN, que se passe-t-il lorsque deux nœuds commencent à émettre une trame en même temps ?
  36. Sur un bus CAN muni d'une résistance de terminaison de 120 Ω à chaque extrémité, on a mesuré, hors tension, la résistance entre CAN_H et CAN_L. Quelle valeur est la plus proche de celle d'un bus normal ?
  37. Quelle caractéristique du CAN FD est correcte ?
  38. Quelle caractéristique du réseau automobile LIN est correcte ?
  39. Quelle caractéristique du réseau automobile FlexRay est correcte ?
  40. Quelle caractéristique de l'Ethernet automobile (100BASE-T1, 1000BASE-T1, etc.) est correcte ?
  41. Quelle description de la migration vers l'« architecture zonale », en cours dans les systèmes électroniques automobiles, est correcte ?
  42. Quelle approche est appropriée pour effectuer une mise à jour OTA (Over-the-Air), qui reprogramme sans fil le logiciel du véhicule ?
  43. Quelle différence entre les normes automobiles ISO 26262 et ISO/SAE 21434 est correcte ?
  44. Lorsqu'on transmet la même puissance par un câblage de même résistance, par combien les pertes par effet Joule dans le câblage sont-elles multipliées environ si la tension d'alimentation passe de 12 V à 48 V ?
  45. Quelle classe de tenue en tension est généralement utilisée pour les composants de puissance de l'onduleur de traction d'un véhicule électrique doté d'une batterie 800 V ?
  46. Quelle description du « load dump », problématique pour l'alimentation automobile, est correcte ?
  47. Dans la conversion de puissance des véhicules électrifiés, quelle approche du choix entre IGBT, MOSFET SiC et HEMT GaN est la plus appropriée ?
  48. Quelle caractéristique du radar à ondes millimétriques utilisé dans les ADAS (systèmes avancés d'aide à la conduite) est correcte ?
  49. Un LiDAR a mis 400 ns entre l'émission d'une impulsion laser et le retour de la lumière réfléchie par la cible. Quelle est approximativement la distance jusqu'à la cible (vitesse de la lumière 3×10⁸ m/s) ?
  50. Parmi les problèmes suivants, lequel relève principalement non pas de l'ISO 26262 (sécurité fonctionnelle), mais de la SOTIF (ISO 21448, sécurité de la fonction attendue) ?

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