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在智能化的未來，功能安全認證對自動駕駛行業(yè)的重要性

2021-11-17 12:17:50·  來源：佐思汽車研究  
　
智能汽車在以電動化為基礎，互聯(lián)化為橋梁，智能化為載體，共享化為目標后進入了萬物互聯(lián)時代，這將徹底改變?nèi)藗円酝某鲂蟹绞胶蜕罘绞健ｋS著車規(guī)級智能AI芯片
智能汽車在以“電動化”為基礎，“互聯(lián)化”為橋梁，“智能化”為載體，“共享化”為目標后進入了萬物互聯(lián)時代，這將徹底改變?nèi)藗円酝某鲂蟹绞胶蜕罘绞健?br />
隨著車規(guī)級智能AI芯片在智能車上的應用，這個時代的步伐逐步加快，綠色智能的汽車已經(jīng)走進了人們的生活中。然而，安全是當前和未來汽車發(fā)展的關鍵問題之一，不僅在傳統(tǒng)的車輛動態(tài)控制和主被動安全領域，更在于智能輔助駕駛和自動駕駛及智能座艙領域新的功能越來越多地關注系統(tǒng)安全、硬件安全和軟件安全。這些功能的開發(fā)和集成，及芯片算力越來越高、軟件、硬件技術日益復雜，來自系統(tǒng)性失效和隨機硬件失效的風險逐漸增加，這都將進一步強化對系統(tǒng)安全的要求。而功能安全可以提供汽車在管理、開發(fā)、生產(chǎn)、運行、服務和報廢的安全生命周期，而且支持在不同的階段進行裁剪應用，使不同的團隊關注在本階段需要關注的系統(tǒng)安全問題。同時，功能安全為汽車提供了一個基于風險的分析方法，確定汽車整個系統(tǒng)及不同零部件，如軟件、硬件、及系統(tǒng)等汽車安全完整性等級(ASIL)，ISO 26262標準根據(jù)安全風險程度對系統(tǒng)或系統(tǒng)某組成部分確定劃分由A到D的安全需求等級，其中ASIL D是最高級，代表系統(tǒng)或者流程滿足最嚴苛的安全要求。另外，功能安全受需求規(guī)范、系統(tǒng)設計、軟硬件設計、算法實現(xiàn)、系統(tǒng)集成與驗證等開發(fā)過程、生產(chǎn)過程、服務過程及管理過程的影響。

以安全和功能為導向的設計與開發(fā)流程，與以質(zhì)量為導向的開發(fā)流程相結(jié)合是智能汽車產(chǎn)品開發(fā)必走的道路。因此如果評價一個企業(yè)、一個產(chǎn)品乃至一個系統(tǒng)其功能安全能力如何，需要著重關注這個企業(yè)是否具備安全團隊認證、安全設計認證及安全流程認證三大車規(guī)級功能安全相關證書。

三大車規(guī)級功能安全證書是證明一個企業(yè)是否具備汽車功能安全開發(fā)團隊，是否擁有基于功能安全流程設計出滿足功能安全產(chǎn)品的能力。在汽車行業(yè)中，國內(nèi)智能AI芯片的領導者——黑芝麻智能是我國第一家獲得三證的智能AI芯片企業(yè)。基于ISO 26262 功能安全管理認證，黑芝麻智能功能安全團隊按照功能安全流程ASIL D設計滿足功能安全ASIL B智能駕駛AI芯片華山二號A1000系列，推進智能駕駛產(chǎn)品和產(chǎn)業(yè)的快速發(fā)展，助力合作伙伴設計和研發(fā)更智能、更安全、更綠色環(huán)保的智能化汽車。
功能安全團隊認證是包括功能安全經(jīng)理、參與項目的技術開發(fā)人員、產(chǎn)品工程師、系統(tǒng)經(jīng)理、系統(tǒng)工程師、硬件開發(fā)人員、軟件開發(fā)人員等項目參與人員是否具備功能安全相關經(jīng)驗的認證。在功能安全認證中，對功能安全專家要求需具備10年以上的行業(yè)相關經(jīng)驗、豐富的功能安全項目經(jīng)驗，黑芝麻智能功能安全核心團隊成員100%獲得國際“功能安全專家”認證（持證），整體芯片研發(fā)團隊完全具備相應資質(zhì)要求。

功能安全流程認證是對產(chǎn)品的全部生命周期，包括功能安全管理、概念階段開發(fā)、系統(tǒng)階段開發(fā)、硬件階段開發(fā)、軟件階段開發(fā)、支持流程、安全分析、產(chǎn)品發(fā)布等所有環(huán)節(jié)對安全的要求，黑芝麻智能遵循ISO 26262:2018標準要求，高效通過ISO 26262 ASIL D功能安全流程認證，建立起符合功能安全最高等級“ASIL D”級別的產(chǎn)品開發(fā)流程體系。這也標志著黑芝麻智能始終不渝的追求正是對產(chǎn)品整個車規(guī)級安全的要求與保障。在芯片開發(fā)過程中，黑芝麻智能一直將產(chǎn)品的安全要求放在第一位。依托于黑芝麻智能完備的功能安全流程體系，項目團隊全面策劃，精心組織，對功能安全需求、架構設計、詳細設計、集成、驗證等全過程進行了專業(yè)嚴謹?shù)馁|(zhì)量保證和控制，全方位覆蓋了芯片產(chǎn)品開發(fā)的各個維度。

在產(chǎn)品研發(fā)設計方面，高性能SoC芯片是智能駕駛汽車的大腦，其技術復雜度高，功能安全開發(fā)挑戰(zhàn)大。首先，在SoC芯片頂層架構的設計中就需要考慮功能安全概念，并將之有機整合到系統(tǒng)架構設計中；其次，在實現(xiàn)SoC芯片基本需求的基礎上，還需要通過嚴謹細致的安全分析如FMEA、FMEDA、DFA，基于功能安全需求，添加相應的安全機制，如關鍵組件的冗余、糾錯碼、循環(huán)冗余校驗、內(nèi)置自檢等；最后，驗證SoC芯片是否滿足相應的ASIL等級也是一項嚴格、關鍵、同時也頗為費時的過程。

黑芝麻智能在整個產(chǎn)品設計過程中，使用經(jīng)過認證的功能性安全設計方法及經(jīng)過功能安全認證的驗證工具，保證產(chǎn)品的設計功能安全，智能駕駛AI芯片華山二號A1000內(nèi)部集成ASILD等級獨立安全島，單個芯片經(jīng)過驗證，滿足ASIL B指標要求，系統(tǒng)級應用滿足ASIL D使用需要。在功能應用方面基于華山二號A1000系列芯片，黑芝麻智能提供了四種智能駕駛解決方案。單顆A1000L芯片適用于ADAS輔助駕駛，單顆A1000芯片適用于L2+自動駕駛，支持行車泊車場景單芯片融合，雙A1000芯片互聯(lián)可達116TOPS@INT8算力，支持L3等級自動駕駛，四顆A1000芯片則可以支持L3+甚至以上的自動駕駛需求。配合華山系列自動駕駛芯片，黑芝麻智能還發(fā)布了山海人工智能開發(fā)平臺，它擁有50多種AI參考模型庫轉(zhuǎn)換用例，降低客戶的算法開發(fā)門檻；能夠?qū)崿F(xiàn)QAT和訓練后量化的綜合優(yōu)化，保障算法模型精度；支持動態(tài)異構多核任務分配，同時還支持客戶自定義算子開發(fā)，完善的工具鏈開發(fā)包及應用支持，能夠助力客戶快速移植模型和部署落地的一體化流程。
汽車電子產(chǎn)品由于工作環(huán)境變化大，使用壽命時間長，需要應對多元化的壓力和動態(tài)工作環(huán)境，對于汽車電子產(chǎn)品的可靠性要求相比于工業(yè)其它產(chǎn)品更為嚴苛。略有不慎車廠就會因一個零部件的缺陷而召回數(shù)十甚至上百萬的車輛，因此汽車電子產(chǎn)品的可靠性認證也尤為重要。

AEC-Q100是全球汽車電子協(xié)會制定的車用電子元件可靠性測試標準，是汽車行業(yè)零部件供應商的重要指南，在設計階段對零部件的各種壓力測試，也反向促成了可預測的，及更可靠的智能汽車系統(tǒng)?？煽啃哉J證主要有以下難點：試驗條件苛刻導致需要多輪驗證，且過程中往往需要多方協(xié)作導致周期冗長。黑芝麻智能從產(chǎn)品設計的伊始，團隊就將可靠性要求放在最高優(yōu)先級，對產(chǎn)品設計反復迭代、不斷打磨、充分完善設計，以確保產(chǎn)品滿足環(huán)境應力加速驗證、壽命加速模擬驗證、封裝驗證等苛刻要求；同時從管理領導角度，黑芝麻智能專業(yè)統(tǒng)籌晶圓廠、封裝廠、測試廠密切配合，快速完成認證，大大縮短了認證周期。
AEC-Q100關鍵測試類別
 
從黑芝麻智能成立之初，就專注于開發(fā)高安全的智能駕駛AI芯片，安全的設計理念貫穿整個產(chǎn)品開發(fā)過程，黑芝麻智能制定了 I戰(zhàn)略——看得清、看得遠、看得懂，通過強大的圖像處理能力讓感知信號變清晰，即看得清；通過與其他車、云、路進行互聯(lián)協(xié)同，擴大有效感知范圍，即看得遠。這兩項能力正是黑芝麻智能科技的強項所在。與此同時，具有最強功能安全等級的華山二號芯片能夠賦予智能汽車強大的“大腦”，使其能夠理解外界所有信息并進行決策和判斷，實現(xiàn)“看得懂”。此三大戰(zhàn)略將助力合作伙伴在智能駕駛和智能交通及智能城市實現(xiàn)技術創(chuàng)新與產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型，這對于中國智能網(wǎng)聯(lián)汽車產(chǎn)業(yè)化具有非常重大的意義。
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