在智能化的未来,功能安全认证对自动驾驶行业的重要性
九州智慧出行
2021-11-17 18:11
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智能汽车在以“电动化”为基础,“互联化”为桥梁,“智能化”为载体,“共享化”为目标后进入了万物互联时代,这将彻底改变人们以往的出行方式和生活方式。


随着车规级智能AI芯片在智能车上的应用,这个时代的步伐逐步加快,绿色智能的汽车已经走进了人们的生活中。然而,安全是当前和未来汽车发展的关键问题之一,不仅在传统的车辆动态控制和主被动安全领域,更在于智能辅助驾驶和自动驾驶及智能座舱领域新的功能越来越多地关注系统安全、硬件安全和软件安全。这些功能的开发和集成,及芯片算力越来越高、软件、硬件技术日益复杂,来自系统性失效和随机硬件失效的风险逐渐增加,这都将进一步强化对系统安全的要求。而功能安全可以提供汽车在管理、开发、生产、运行、服务和报废的安全生命周期,而且支持在不同的阶段进行裁剪应用,使不同的团队关注在本阶段需要关注的系统安全问题。同时,功能安全为汽车提供了一个基于风险的分析方法,确定汽车整个系统及不同零部件,如软件、硬件、及系统等汽车安全完整性等级(ASIL),ISO 26262标准根据安全风险程度对系统或系统某组成部分确定划分由A到D的安全需求等级,其中ASIL D是最高级,代表系统或者流程满足最严苛的安全要求。另外,功能安全受需求规范、系统设计、软硬件设计、算法实现、系统集成与验证等开发过程、生产过程、服务过程及管理过程的影响。


以安全和功能为导向的设计与开发流程,与以质量为导向的开发流程相结合是智能汽车产品开发必走的道路。因此如果评价一个企业、一个产品乃至一个系统其功能安全能力如何,需要着重关注这个企业是否具备安全团队认证、安全设计认证及安全流程认证三大车规级功能安全相关证书。


三大车规级功能安全证书是证明一个企业是否具备汽车功能安全开发团队,是否拥有基于功能安全流程设计出满足功能安全产品的能力。在汽车行业中,国内智能AI芯片的领导者——黑芝麻智能是我国第一家获得三证的智能AI芯片企业。基于ISO 26262 功能安全管理认证,黑芝麻智能功能安全团队按照功能安全流程ASIL D设计满足功能安全ASIL B智能驾驶AI芯片华山二号A1000系列,推进智能驾驶产品和产业的快速发展,助力合作伙伴设计和研发更智能、更安全、更绿色环保的智能化汽车。



功能安全团队认证是包括功能安全经理、参与项目的技术开发人员、产品工程师、系统经理、系统工程师、硬件开发人员、软件开发人员等项目参与人员是否具备功能安全相关经验的认证。在功能安全认证中,对功能安全专家要求需具备10年以上的行业相关经验、丰富的功能安全项目经验,黑芝麻智能功能安全核心团队成员100%获得国际“功能安全专家”认证(持证),整体芯片研发团队完全具备相应资质要求。


功能安全流程认证是对产品的全部生命周期,包括功能安全管理、概念阶段开发、系统阶段开发、硬件阶段开发、软件阶段开发、支持流程、安全分析、产品发布等所有环节对安全的要求,黑芝麻智能遵循ISO 26262:2018标准要求,高效通过ISO 26262 ASIL D功能安全流程认证,建立起符合功能安全最高等级“ASIL D”级别的产品开发流程体系。这也标志着黑芝麻智能始终不渝的追求正是对产品整个车规级安全的要求与保障。在芯片开发过程中,黑芝麻智能一直将产品的安全要求放在第一位。依托于黑芝麻智能完备的功能安全流程体系,项目团队全面策划,精心组织,对功能安全需求、架构设计、详细设计、集成、验证等全过程进行了专业严谨的质量保证和控制,全方位覆盖了芯片产品开发的各个维度。


在产品研发设计方面,高性能SoC芯片是智能驾驶汽车的大脑,其技术复杂度高,功能安全开发挑战大。首先,在SoC芯片顶层架构的设计中就需要考虑功能安全概念,并将之有机整合到系统架构设计中;其次,在实现SoC芯片基本需求的基础上,还需要通过严谨细致的安全分析如FMEA、FMEDA、DFA,基于功能安全需求,添加相应的安全机制,如关键组件的冗余、纠错码、循环冗余校验、内置自检等;最后,验证SoC芯片是否满足相应的ASIL等级也是一项严格、关键、同时也颇为费时的过程。


黑芝麻智能在整个产品设计过程中,使用经过认证的功能性安全设计方法及经过功能安全认证的验证工具,保证产品的设计功能安全,智能驾驶AI芯片华山二号A1000内部集成ASILD等级独立安全岛,单个芯片经过验证,满足ASIL B指标要求,系统级应用满足ASIL D使用需要。在功能应用方面基于华山二号A1000系列芯片,黑芝麻智能提供了四种智能驾驶解决方案。单颗A1000L芯片适用于ADAS辅助驾驶,单颗A1000芯片适用于L2+自动驾驶,支持行车泊车场景单芯片融合,双A1000芯片互联可达116TOPS@INT8算力,支持L3等级自动驾驶,四颗A1000芯片则可以支持L3+甚至以上的自动驾驶需求。配合华山系列自动驾驶芯片,黑芝麻智能还发布了山海人工智能开发平台,它拥有50多种AI参考模型库转换用例,降低客户的算法开发门槛;能够实现QAT和训练后量化的综合优化,保障算法模型精度;支持动态异构多核任务分配,同时还支持客户自定义算子开发,完善的工具链开发包及应用支持,能够助力客户快速移植模型和部署落地的一体化流程。


汽车电子产品由于工作环境变化大,使用寿命时间长,需要应对多元化的压力和动态工作环境,对于汽车电子产品的可靠性要求相比于工业其它产品更为严苛。略有不慎车厂就会因一个零部件的缺陷而召回数十甚至上百万的车辆,因此汽车电子产品的可靠性认证也尤为重要。


AEC-Q100是全球汽车电子协会制定的车用电子元件可靠性测试标准,是汽车行业零部件供应商的重要指南,在设计阶段对零部件的各种压力测试,也反向促成了可预测的,及更可靠的智能汽车系统。可靠性认证主要有以下难点:试验条件苛刻导致需要多轮验证,且过程中往往需要多方协作导致周期冗长。黑芝麻智能从产品设计的伊始,团队就将可靠性要求放在最高优先级,对产品设计反复迭代、不断打磨、充分完善设计,以确保产品满足环境应力加速验证、寿命加速模拟验证、封装验证等苛刻要求;同时从管理领导角度,黑芝麻智能专业统筹晶圆厂、封装厂、测试厂密切配合,快速完成认证,大大缩短了认证周期。


AEC-Q100关键测试类别


从黑芝麻智能成立之初,就专注于开发高安全的智能驾驶AI芯片,安全的设计理念贯穿整个产品开发过程,黑芝麻智能制定了 I战略——看得清、看得远、看得懂,通过强大的图像处理能力让感知信号变清晰,即看得清;通过与其他车、云、路进行互联协同,扩大有效感知范围,即看得远。这两项能力正是黑芝麻智能科技的强项所在。与此同时,具有最强功能安全等级的华山二号芯片能够赋予智能汽车强大的“大脑”,使其能够理解外界所有信息并进行决策和判断,实现“看得懂”。此三大战略将助力合作伙伴在智能驾驶和智能交通及智能城市实现技术创新与产业转型,这对于中国智能网联汽车产业化具有非常重大的意义。


来源:佐思汽车研究