如何加速自动驾驶SoC芯片的功能安全验证

自动驾驶汽车是数十个高度复杂系统的集大成者，它将最先进的技术融入电子硬件、传感器、软件等。构思和设计这些系统无疑是当今工程师面临的最大挑战之一。唯一更大的挑战是让谨慎的公众相信这些自动化系统比预期更安全。根据美国汽车协会(AAA)最近的一项调查，71%的美国人表示害怕乘坐无人驾驶汽车。公众对自动驾驶的看法仍然是成功的最大障碍（图1）。

图1：赢得谨慎的公众的信任是自动驾驶汽车技术必须克服的最大障碍

自动驾驶汽车制造商需要展示他们开发的自动驾驶系统的各个方面的安全性和可靠性，从而建立与公众的信任，并平息他们的恐惧。除了软件外，为这些系统提供支撑的先进集成电路(IC)和SoC硬件也将成为关键问题。为此，汽车行业建立了一套专注于电气和电子系统安全的流程和标准，称为功能安全。

功能安全的目标是降低电气和电子元件因故障而发生失效的风险。在汽车行业，这些流程和要求已在ISO 26262标准中规范化。ISO 26262要求对电子设备进行随机硬件故障和系统故障测试。

系统性故障是指防止IC或SoC根据产品规格正常运行的故障。这些可能是设计错误、硬件/软件接口问题、误解或不完整的规范等等。随着时间的推移，IC行业积累了大量用于处理系统故障的知识、工具和流程。相比之下，该行业的经验较少，也没有能力发现和解决随机硬件故障。随机硬件故障是不可预测的，并且会随着IC的运行而发生。

ISO 26262要求芯片在发生随机硬件故障时继续工作或者失效安全。确保IC随机故障失效安全需要四个关键过程（图2）：

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