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概述 ARM 最近針對ARM Cortex-R5 處理器發(fā)布了內含全套安全文件集的全新套件，主要面向汽車(chē)、醫療和工業(yè)行業(yè)的安全關(guān)鍵設計。隨著(zhù)嵌入式系統中安全功能變得越來(lái)越重要，尤其是在動(dòng)力系統、底盤(pán)和 ADAS（先進(jìn)駕駛輔助系統）等汽車(chē)電子控制應用，這項安全套件的開(kāi)發(fā)宗旨在于為選用基于 Cortex-R5 解決方案的客戶(hù)減輕功能安全認證流程負擔，進(jìn)而提高 ARM 的競爭地位。 分析 ISO 26262 汽車(chē)功能安全標準 ARM 自 2000 年率先為芯片合作伙伴供貨生產(chǎn) ABS（汽車(chē)防抱死制動(dòng)系統）以來(lái)，一直致力于在處理器設計中開(kāi)發(fā)故障檢測和控制方面的功能安全要求。但是，隨著(zhù)汽車(chē)行業(yè)推出了 ISO 26262 標準，人們對于該標準的實(shí)施給 IC（集成電路）和控制系統供應商帶來(lái)的全新挑戰倍感擔憂(yōu)。自 2011 年 11 月首次官方發(fā)布以來(lái)，該標準愈趨成熟，越來(lái)越多企業(yè)對于進(jìn)軍 ADAS 應用市場(chǎng)領(lǐng)域感到興趣，這讓 ARM 意識到必須針對 Cortex-R5 處理器開(kāi)發(fā)全新的安全套件，以幫助芯片合作伙伴及其客戶(hù)滿(mǎn)足 ISO 26262 標準的要求。 • 盡管 ISO 26262 提供了有關(guān)如何在系統、硬件和軟件層面，針對功能安全管理和規范產(chǎn)品開(kāi)發(fā)的指南，但是它并未闡述設計中所需要的控制和檢測功能。 • 現有芯片合作伙伴已針對應該如何構建此安全功能提出了要求，并且在安全套件的早期開(kāi)發(fā)過(guò)程中發(fā)揮了重要作用。ARM 擁有大量用于開(kāi)發(fā)安全套件的設計庫和調試功能。 • 對于剛剛涉足不斷增長(cháng)的ADAS 領(lǐng)域、但卻缺乏在設備中實(shí)施功能安全經(jīng)驗的芯片合作伙伴，透明化的知識產(chǎn)權 （IP）是相當必要的組件。包括最近從富士通半導體公司收購了汽車(chē)微控制器業(yè)務(wù)的Spansion飛索半導體也已經(jīng)從ARM的安全套件獲益。 • 此外，盡管之前的 Cortex-R4 具備一些故障保護和控制功能，但要開(kāi)發(fā)出基于Cortex-R5的安全套件，仍需要其他的安全相關(guān)功能，比如保持最終系統的數據完整性。 安全套件中用于增強 Cortex-R5 功能安全認證的新功能包括： • 文件集——針對安全管理、要求管理、勘誤管理和培訓。如果芯片合作伙伴沒(méi)有通過(guò)安全套件的處理審計跟蹤，他們就算完成設備開(kāi)發(fā)，也幾乎無(wú)法達到 ISO 26262 標準。 • 故障檢測和糾正——例如，錯誤糾正、內存糾正、雙核鎖步、中止模式和系統錯誤故障遏制。 • 安全手冊——失效模式與效應分析中包含了處理器邏輯中失效模式的定性分析、對處理器行為的失效效應以及定量硬件指標的示例；“開(kāi)發(fā)接口報告”清晰地闡述了芯片合作伙伴的工程師應當如何管理 ARM 交付內容以及對他們的期望。 • 借助安全套件，芯片合作伙伴可以將此整合信息用于支持設計概念和決策，并支持設備的功能安全評估（請參閱圖示 1）。 • 同時(shí)，預計在未來(lái) ARM 處理器產(chǎn)品中，將開(kāi)發(fā)出更多全新的功能安全特性。 靈活的策略利于擴大實(shí)施范圍 除了符合汽車(chē)標準的要求，安全套件的另一個(gè)目的是實(shí)現汽車(chē)系統開(kāi)發(fā)的靈活性和模塊化。ARM功能安全方法的基本核心開(kāi)發(fā)考慮到了可應用于所有行業(yè)部門(mén)，并非僅限汽車(chē)領(lǐng)域。 • 這一策略并不針對特定行業(yè)標準，因此基本核心功能可以輕松用于開(kāi)發(fā)其他的安全套件，包括符合醫療行業(yè)的 IEC 62304 標準、航空行業(yè)的 DO 178 和 DO 254 標準或者鐵路行業(yè)的 EN 5012x 標準等等。 • 芯片合作伙伴參與開(kāi)發(fā)和銷(xiāo)售面向各個(gè)工業(yè)行業(yè)的 IC 和 SoC（系統級芯片），并非僅面向汽車(chē)行業(yè)。 • 德州儀器安全微控制器部門(mén)總經(jīng)理 Norbert Asche 指出，“功能安全技術(shù)逐漸開(kāi)始應用在底層的抽象設計中。利用ARM的功能安全設計方法并搭配Cortex-R5核心，就能在汽車(chē)、醫療保健與工業(yè)市場(chǎng)，為我們的客戶(hù)減輕安全認證的負擔。德州儀器的 Hercules TMS570LC4x 和 RM57x Safety MCU 均采用 ARM Cortex-R5 核心�！� • 隨著(zhù) ADAS 的競爭愈趨激烈，新的競爭者進(jìn)入該領(lǐng)域將開(kāi)發(fā)全新的應用，如車(chē)后橫越交通警示系統。在全新 ADAS 功能開(kāi)發(fā)完成后，它們預計能基于安全套件核心，符合 ISO 26262 標準要求，無(wú)需重復 ARM 已執行的功能安全開(kāi)發(fā)工作。 • 安全套件還可以涵蓋所有級別的 ASIL（汽車(chē)安全完整性等級），囊括要求低等級功能安全 ASIL-A 的應用到要求高等級功能安全 ASIL-D 的應用。ASIL-D 并不局限于 ADAS 應用，包括其他安全關(guān)鍵型系統，例如 EPS（電動(dòng)助力轉向系統）均被視為需要 ASIL-D 等級的功能安全。 圖示 1 ARM 安全套件設計集成 
資料來(lái)源：ARM 意義 這項安全套件并非 ARM 提供的一次性產(chǎn)品，而是在其所有處理器中實(shí)現功能安全的新戰略起點(diǎn)，并且將進(jìn)一步融入其業(yè)務(wù)，持續強化。ARM 的未來(lái)計劃是將其安全套件推向其他產(chǎn)品，如 Cortex-A 和 Cortex-M 系列處理器。 • 正如 Strategy Analytics 發(fā)布的報告“自主車(chē)輛：演變式部署 - 革新性成果？”中所述，Cortex-A 系列因具備高性能功能而已被用于無(wú)人駕駛系統的概念。無(wú)人駕駛系統所要求的組件和系統需亞具備可靠性和冗余度，以減輕用戶(hù)對于系統故障以及由此產(chǎn)生的碰撞風(fēng)險帶來(lái)的法律恐懼感，因此，隨著(zhù)更多無(wú)人駕駛概念的開(kāi)發(fā)，安全套件將受到高度關(guān)注。Cortex-M 處理器則用于開(kāi)發(fā)更多經(jīng)濟高效的 ADAS 應用。 • ARM 同步發(fā)布了關(guān)于推出安全套件的白皮書(shū)和新聞稿。該公司還將舉辦一系列的演講，向業(yè)界闡述安全套件，并發(fā)布更多白皮書(shū)。 • 該公司同時(shí)增聘了功能安全經(jīng)理，負責監管該策略、并對外教育、宣傳功能安全要求。 隨著(zhù)汽車(chē)行業(yè)需要不斷整合功能安全設計管理、而對于關(guān)鍵增長(cháng)控制領(lǐng)域認證也持續攀升、競爭日趨激烈以及要求不同汽車(chē)應用之間保持設計靈活性，這些因素都將促使ARM的處理器范圍的業(yè)務(wù)定位逐漸增強。 ARM 在安全套件的開(kāi)發(fā)投入體現了該公司對于汽車(chē)行業(yè)所做的承諾，以及該公司愿意與其半導體合作伙伴開(kāi)展合作、并向他們學(xué)習來(lái)服務(wù)于快速發(fā)展的關(guān)鍵領(lǐng)域（如 ADAS），以此強化對客戶(hù)的支持。由于安全套件也可以應用于其他安全標準的設計，ARM 還將利用其在功能安全方面的經(jīng)驗，以拓展其他行業(yè)部門(mén)的業(yè)務(wù)。 在贏(yíng)得新設計采用的部分，產(chǎn)品支持生態(tài)系統（如安全套件）的重要性并不低于處理器本身。這個(gè)模式將使 ARM 贏(yíng)得更多新業(yè)務(wù)，例如獲取Spansion飛索半導體的業(yè)務(wù)，并可以抵御其他競爭者在汽車(chē)行業(yè)的增長(cháng)，例如，在向 Mobileye 供貨方面超過(guò)了 MIPS，在信息娛樂(lè )系統方面超過(guò)了英特爾和高通。 |
