如何保证汽车芯片的安全?

来源:电子工程专辑_新闻板块
从本质上讲,汽车的关键性安全应用本身就对可靠性和安全性有着很高的要求。虽然对功能安全的要求历来都是由汽车一级供应商和原始设备制造商 来满足的,然而,随着当前与未来汽车的系统复杂度越来越高,使用的电子设备不断增多,功能安全显然已成为半导体供应商更为关注的焦点。
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从本质上讲,汽车的关键性安全应用本身就对可靠性和安全性有着很高的要求。虽然对功能安全的要求历来都是由汽车一级供应商和原始设备制造商 (OEM) 来满足的,然而,随着当前与未来汽车的系统复杂度越来越高,使用的电子设备不断增多,功能安全显然已成为半导体供应商更为关注的焦点。

包括内存供应商在内的半导体厂商,正在为汽车一级供应商和 OEM 做好功能安全工作提供强有力的支持。去年 11 月,美光发布了一段视频,“向内存供应商咨询有关 DRAM 功能安全的问题”,我们在视频中指出,内存在影响总体安全水平方面正在发挥越来越大的作用,并列出了在制定安全策略时要考虑的问题。

ISO 26262将功能安全定义为“消除因电气/电子系统故障行为带来的不合理的风险。”故障分为两种类型:

• 系统性故障:是指以确定性方式发生的故障,通常会在产品设计或开发过程中产生。一般采用有据可查的过程和方法来处理这些故障,包括安全规划、安全概念文件、需求可追溯性、主动安全分析工具、可靠性验证、操作程序以及其他相关因素。

• 随机故障:是指在设备生命周期内随机出现的故障。随机故障可进一步分为两类:瞬态故障 (单事件干扰或软错误) 和永久性故障 (硬错误,如卡在逻辑级上)。一般通过引入安全机制来解决这类故障,这些机制有助于发现这些故障,使系统能够采取适当的措施,包括纠正故障或者让系统保持在安全状态上。

在硬件级和系统级采取的几种安全机制包括:

• 冗余:这种机制通常可以在硬件级实现。

• 循环冗余校验:这种机制通常用于检测错误。

• 纠错码:这种机制一般用于检错和纠错。

• 内置自检:该机制提供额外的电路,可以连续或者在上电期间检验设备是否正确运行。

衡量用于检测随机故障时间 (FIT) 和风险发生可能性的安全机制的有效性,通常利用单点故障度量 (SPFM) 和潜在故障度量 (LFM) 等度量指标。这些指标用于衡量给定硬件组件的功能安全性。

ASIL制定了对汽车零部件的安全要求

ASIL是指汽车安全完整性等级 (Automotive Safety Integrity Level),是 ISO 26262标准为道路车辆功能安全定义的风险分类系统。ASIL A系统的安全等级最低,而 ASIL D是最严格的。较高的ASIL等级通常意味着成本和复杂度的增加,因此给定系统所需的ASIL 等级与系统故障对车辆运行的影响直接相关。

对于硬件组件,ASIL要求确定了故障指标的必要值,如下表所示。

美光推出业界领先的符合汽车安全标准的系列解决方案

基于对汽车市场以及内存在安全应用中重要作用的深入了解,美光近期推出业界领先的基于安全的系列解决方案。这些解决方案既彰显了美光30年来致力于为汽车市场提供领先解决方案的承诺,也反映了公司过去两年在诸多领域的一系列广泛投入,以满足对安全合规解决方案的新需求:

• 成立由业界安全资深人士组成的功能安全专项部门

• 全面采用符合ISO 26262标准的流程和方法

• 成立了安全专家团队,包括系统架构师和应用工程师,以提供咨询支持

• 根据业界领先的安全专家exida首次进行的独立评估,美光的车用LPDDR5满足ASIL D及以上的安全系统

• 依照ISO 26262-8第13条要求,获得了供应商提供的硬件评估报告

• 进行广泛的功能安全分析和附带分析,极大简化了客户分析

符合JEDEC标准的LPDDR5是美光广泛的车用内存和存储系列产品中的第一款,适用于任何ASIL等级的安全系统。系统集成商最终负责验证所有电子元件和子系统是否适用于安全相关系统;作为内存开发者,美光拥有专业知识和设计数据,可支持系统集成商进行验证。美光的LPDDR5产品随附了产品安全文档资料,包括行业首份由供应商提供的硬件评估报告,以及安全应用说明和分析报告。此外,符合安全标准的LPDDR5内存系列包含了一个特有的创新“安全引擎”,在系统级、功耗、性能和成本方面具备显著优势。美光的安全解决方案使系统集成商能够更好地确保DRAM不受系统故障的影响,同时为系统性能、功耗、成本和可用性带来显著改进。

美光之所以能够推出这一创新产品系列,是基于对DRAM、汽车市场与相关架构以及功能安全的深入及全面理解。现在,首批符合汽车安全标准的配置包已上市,产品已在我们的制造工厂实现量产。

领先的独立功能安全专业公司exida的首席运营官兼首席安全专家Alexander Griessing指出:“功能安全是先进汽车系统开发过程中至关重要的一环,但到目前为止,内存在某种程度上受到了忽视,只被当作一种即买即用的商品。美光推出了领先业界的车用LPDDR5,精准符合ISO 26262标准,为内存行业树立了新的标杆。提升对功能安全的关注将惠及各方,包括汽车制造商和需要先进、安全车辆的消费者。” 

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