인공 지능은 기능적 안전을 전면으로 밀어냅니다.
AI (인공 지능)에 의해 구동되는 기계 자동화의 세계에서 기능 안전은 자율 차량, 산업용 IoT, 로봇 및 기타 여러 분야의 엔지니어링 프로세스에서 필수적인 부분입니다.
시스템 및 각 IP 구성 요소의 개발 프로세스에서 필수적인 부분으로 간주 될 수 있으며, 실제로 그렇게해야합니다.
IP 비즈니스 모델
재사용 가능한 IP는 SoC 설계 비즈니스에서 매우 중요한 요소입니다.
SoC 통합 업체는 다음과 같은 두 가지 이점을 제공합니다. IP를 자체 개발 및 지원하는 비용보다 훨씬 적은 비용으로 IP 라이센스를 통해 비용을 절감하고 IP가 이미 설계되고 검증됨에 따라 시간을 절약 할 수 있습니다.
IP 개발자는 전문 지식과 경험이있는 곳에서 비즈니스를 IP에 집중할 수 있습니다.
그들은 IP의 개발 비용보다 적은 비용으로 IP 라이선스를 취득하지만 많은 SoC 통합 업체에 투자하여 충분한 투자 수익을 올릴 수 있습니다.
IP의 가치를 극대화하기 위해 SoC 통합자는 설계 세부 사항을 이해하는 데 시간과 노력을 투자하지 않고도이를 사용할 수 있어야합니다.
이를 가능하게하기 위해 IP 공급 업체는 다음을 포함하여 통합 및 사용 프로세스를 지원하는 패키지를 제공합니다.
- 문서를 포함한 지원 및 유지 보수
- 시뮬레이션 환경.
- 지원 스크립트 : 전력 분석; 시뮬레이션; 타이밍 분석; 합성; 기능적 안전.
특히 인공 신경 네트워크를 사용하는 AI의 발전으로 지능형 전자 시스템에 대한 수요가 급격히 증가했습니다.
이러한 시스템이 지능을 사용하여 환경을 이해하고 자율적 인 방식으로 장비를 제어하기 위해 지식을 사용하는 경우 잠재적 인 위험을 수용 가능한 수준으로 관리해야합니다.
이러한 고려가 가장 두드러지는 곳 중 하나는 고급 운전자 보조 시스템 (ADAS)과 완전 자율 차량으로의 이동과 함께 자동차 산업입니다.
위험 관리는 전기 및 전자 시스템에 대한 IEC 61508 일반 기능 안전 표준의 특정 파생물 인 ISO 26262 기능 안전 표준을 사용하여 자동화 시스템 설계시 기능 안전 고려 사항을 채택함으로써 이루어집니다.
기능 안전
기능적 안전은 본질적으로 범위 내에서 종단 간 시스템이 발생하여 발생할 수있는 결함이있는 경우 부상 위험을 최소화하도록 보장합니다. 이러한 결함은 체계적이고 무작위 인 두 가지 주요 범주에 속합니다.
시스템 결함은 설계 결함으로 인해 모든 구현에 존재합니다. 이러한 오류는 독립적 인 추적 및 감사가 가능하도록 문서화 된 품질 관리 시스템에 의해 유도 된 효과적인 개발 방법론을 통해 해결되며 전체 시스템과 각 IP 모두에 적용됩니다.
무작위 결함은 방사선이나 EMI 또는 전원 결함으로 인한 간섭으로 인한 소프트 오류와 같은 일시적인 오류입니다. 단락의 결과로 영구적 결함; 시스템의 고장 또는 관련 요소로 인한 종속 고장; 그리고 잠깐 동안 결함의 영향이 관찰되지 않을 수있는 잠재 결함. 이러한 오류는 자체 테스트 기능, 하드웨어 안전 메커니즘 및 기능 중복 기능의 조합을 통해 해결됩니다.
시스템 수준에서 기능 안전 수준은 상세한 고장 모드, 영향 및 진단 분석 (FMEDA)을 통해 결정되며 각 IP 분석에 따라 다릅니다.
FMEDA 기술은 다음을 고려합니다.
- 디자인의 모든 요소.
- 각 요소의 기능.
- 각 요소의 고장 모드;
- 제품 기능에 대한 각 구성 요소의 고장 모드의 영향;
- 자동 진단 기능이 장애를 감지 할 수있는 능력.
- 설계 강도 (de-rating, safety factors); 과
- 운영 프로필 (환경 스트레스 요인).
ISO 26262 기능 안전 표준은 ASIL A에서 가장 강력한 ASIL D까지의 분석을 지원하는 자동차 안전 무결성 레벨 (ASIL)을 정의합니다.
시스템 수준에서 안전 요구 사항을 독립적 인 요소로 매핑 할 수 있습니다. 이를 통해 시스템은 ASIL B [D]와 같이 분해 된 기능 안전 수준을 독립적으로 달성하는 구성 요소로 ASIL D와 같은 높은 기능 안전 수준을 달성 할 수 있습니다.2 부 9의 ISO 26262 기능 안전 표준은이 ASIL 분해가 독립적 인 요소 각각에 대한 개발 프로세스를 쉽게 할 수 있도록합니다.
이 메커니즘은 ASIL B (D : ASIL B (D))에서 분해 된 ASIL B로 설계된 MIPS I6500F 고성능, 멀티 코어 프로세서와 같은 복잡한 IP에 특히 유용합니다.
시스템 수준에서 FMEDA를 사용하려면 구성 요소 수준에서의 사용이 필요하므로 IP 패키지의 일부 여야합니다.
문맥에 벗어난 안전 요소
IP 비즈니스 모델은 동일한 IP를 많은 고객에게 라이선스하는 것에 의존합니다.
IP의 가치 중 상당 부분은 해당 IP 또는 해당 IP를 수정해야한다는 요구에 대한 상세한 지식없이 고객이 사용할 수있는 능력에 기반합니다.
ISO 26262 기능 안전 표준은 특정 품목 (즉, 특정 차량의 상황)을 위해 개발되지 않은 안전 관련 요소로서 ISO 26262-10, 9 절의 문맥을 벗어난 안전 요소 (SEooC)를 기술합니다.
SEooC는 시스템, 시스템 배열, 하위 시스템, 소프트웨어 구성 요소 또는 하드웨어 구성 요소 일 수 있습니다.
상상력이 고성능 이기종 MIPS I6500F 멀티 프로세서로 수행 한 ASELL B [D]와 같은 특정 기능 안전 수준으로 IP 코어를 SEooC로 평가하면 재사용 가능한 IP로 기능 안전을 지원할 수 있습니다.
SoC 통합 자에게는 서드 파티 IP를 SEooC로 사용할 때 두 가지 중요한 이점이있다.
SoC 통합자는 SEooC IP 패키지의 일부로 제공되는 문서화 된 FMEDA 분석을 시스템 레벨 분석에서 직접 사용할 수있어 상당한 시간과 비용을 절약하고 타사 IP 사용으로 인한 이점을 보존 할 수 있습니다.
- IP 개발자는 IP 설계에 대한 충분한 지식과 접근을 통해 SoC 통합 자보다 기능 안전 기능을 훨씬 효율적이고 효과적으로 구현할 수 있습니다.
- 기능적 안전성은 시스템과 각 IP 구성 요소 모두를위한 개발 프로세스의 필수적인 부분이어야합니다. IP를 SEooC로 제공하면 재사용 가능한 IP 비즈니스 모델의 상호 이익을 유지하는 동시에이를 가능하게합니다.
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