芯片安全标准驱动库，筑牢芯片功能安全基石

       随着整车控制器功能日益复杂，为满足越发严格的功能安全认证要求，项目开发人员需要采取相应的安全措施对系统中电子元器件的单点故障（Singel Point Fault）和潜在故障（Latent Fault）进行检测和管理，以实现不同ASIL等级要求下的功能安全目标，从而避免随机硬件失效（Random Hardware Failure）对车辆和人员安全的危害。

       在实际的功能安全控制器开发项目中，经过系统级功能安全危害分析和功能安全需求分解，通常会由功能安全工程师提取出针对系统中各组件的功能安全目标，如ECU上各个芯片需要满足的功能安全需求。

 

图1 不同ASIL等级下的SPFM、LFM、PMHF指标要求

        符合功能安全要求的车规级芯片（如MCU、SBC、AFE等）中通常内置多种芯片安全机制（AOU/ Safety Mechanism），以保障芯片在上电和运行状态下的功能安全，如：芯片内置自检（LBIST, MBIST）、Ram Flash ECC、供电监控、时钟监控等，这些安全机制通常依赖项目开发人员设计额外的驱动程序实现对芯片运行状态的检测。

图2 功能安全MCU的示例安全机制架构

 

芯片安全标准驱动库解决方案

       为应对多样化的控制器项目需求和芯片型号，经纬恒润提供了针对芯片功能安全机制的标准化驱动库解决方案，其中包含针对芯片硬件失效的多项安全机制驱动程序。该驱动库能够覆盖当前汽车市场功能安全控制器的主流MCU、SBC、AFE等类型芯片，以标准化的底层驱动软件形式实现多种应用场景下的芯片功能安全机制，保障芯片自身在上电过程中和运行状态下的功能安全。

       芯片安全标准驱动库能够对多种类型的芯片硬件功能故障进行监控，如芯片内置自检、内存ECC功能检查、时钟频率紊乱、芯片供电和温度异常、关键外设功能自检、AD采样和驱动信号以及通信模块功能安全机制软件设计等。同时基于SMU等功能为客户提供可定制化的故障自动收集、上报和后处理开发服务，从而一站式覆盖芯片硬件功能安全实施的全流程。

       该标准化驱动库具有以下特性：

1. 专为实现芯片功能安全机制的底层驱动程序
2. 不依赖于任何芯片底层驱动程序，可独立运行的驱动软件
3. 可作为AUTOSAR CDD使用，同时可用于非AUTOSAR环境
4. 软件接口高度封装化处理，便于移植和集成到多种应用环境下
5. 已适配多种配置工具，便于用户进行相关参数配置
6. 可定制化的故障处理流程开发

图3 芯片功能安全标准驱动库与AUTOSAR示例架构

       芯片安全标准驱动库支持使用EB Tresos、EAS Configurator等配置工具进行参数自定义配置，并生成相应配置代码，便于进行项目定制化需求调整以及与AUTOSAR底层软件组件的集成。

图4 使用工具进行参数配置并生成代码

       经纬恒润具备完善的功能安全测试工具链以及丰富的测试验证经验，能够通过多维度的测试指标保障芯片安全标准驱动库的可靠性。

图5 对芯片安全标准驱动库进行测试验证

功能安全认证支持

       芯片安全标准驱动库开发流程遵循ISO26262 SEooC开发流程，具备完善的功能安全开发活动和工作产品，最高支持ASILD等级的认证需求。交付物模板可根据认证机构要求进行相应调整或裁剪，灵活支持不同标准下的认证需求。

图6 功能安全流程和交付物

客户收益

• 节约功能安全控制器开发项目过程中的时间、人力成本
• 芯片硬件故障检测、收集、上报处理全流程覆盖，无需进行额外软件开发
• 完整的功能安全认证流程支撑，交付物可定制化裁剪，加速项目功能安全认证落地
• 支持多种主流芯片类型、架构和型号
• 支持各类芯片的功能安全驱动定制化开发，适应多种类型项目的应用需求

 

图7 芯片安全驱动库支持的主要芯片型号

       经纬恒润多年深耕于功能安全开发与测试，积累了深厚的技术底蕴与丰富的实战经验，已成功在多项控制器量产项目中针对不同的功能安全认证要求以及芯片类别，为客户提供标准化的功能安全驱动软件，助力客户项目功能安全认证顺利落地，为其产品安全性和可靠性保驾护航。

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