2024年分布式功能安全的创新与突破白皮书

创业   2024-11-11 07:03   广东  

资料来源:Imagination

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考虑到ASIL-D级别下对危险故障检测极其严苛的要求,通常情况下,根据ISO 26262标准的建议, 最可行的安全机制一般采用复制冗余的形式,即重复执行工作负载,并结合某种机制来对比结果, 以此检测任一路径中可能发生的任何错误。这种方法对永久性和瞬态故障都有极高的鲁棒性。

尽管ASIL-B的要求不像ASIL-D那样严格,但实际上,单点故障检测90%的目标通常已经很难达成, 以至于在很多情况下,两次执行并对比输出结果的方法仍然常见。在其他情况下,工程师们可能会 退而求其次,认为足够多的故障会自然变得可观察,并且是可控的,从而使故障覆盖率目标得以满 足,并据此声称达到了ASIL目标。

对于ASIL-B解决方案,这两种方法逐渐显得不够令人满意:一是由于“运行两次”方法涉及到显著的时 间或面积开销,导致车辆OEM不得不无意中要求半导体性能的提升,以支持高级车辆功能;另外, 基于主观论证的方法由于其模糊性和在不断变化和复杂的使用场景中的通用性不足,也面临挑战。本白皮书将重点介绍提出的新概念,其指出在不增加“运行两次”方法所涉 及的面积或时间/功耗开销的情况下,提供符合ASIL-B的解决方案

同时提供可靠的方法来证明已实 现所需的故障覆盖水平。CPU 锁步介绍 在传统的汽车双核锁步(DCLS)CPU解决方案中,通常针对ASIL-D要求,方法是仅复制处理核心, 而不是复制其基于SRAM的缓存内存和互连,这些内存和互连通过奇偶校验(Parity)和错误更正码 (ECC)——单错误更正和双错误检测(SEC-DED)来保护。给定的工作负载会在两个处理核心上 并行运行,并进行周期对周期的输出比较。这种方法的面积增加通常是:CPU 处理核的面积翻倍。因 SRAM 的 ECC 保护导致大约15%的面积增加。

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