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在智能化的未來，功能安全認(rèn)證對(duì)自動(dòng)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(dòng)化為基礎(chǔ)，互聯(lián)化為橋梁，智能化為載體，共享化為目標(biāo)后進(jìn)入了萬物互聯(lián)時(shí)代，這將徹底改變?nèi)藗円酝某鲂蟹绞胶蜕罘绞?。隨著車規(guī)級(jí)智能AI芯片
智能汽車在以“電動(dòng)化”為基礎(chǔ)，“互聯(lián)化”為橋梁，“智能化”為載體，“共享化”為目標(biāo)后進(jìn)入了萬物互聯(lián)時(shí)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(jí)智能AI芯片在智能車上的應(yīng)用，這個(gè)時(shí)代的步伐逐步加快，綠色智能的汽車已經(jīng)走進(jìn)了人們的生活中。然而，安全是當(dāng)前和未來汽車發(fā)展的關(guān)鍵問題之一，不僅在傳統(tǒng)的車輛動(dòng)態(tài)控制和主被動(dòng)安全領(lǐng)域，更在于智能輔助駕駛和自動(dòng)駕駛及智能座艙領(lǐng)域新的功能越來越多地關(guān)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(shù)日益復(fù)雜，來自系統(tǒng)性失效和隨機(jī)硬件失效的風(fēng)險(xiǎn)逐漸增加，這都將進(jìn)一步強(qiáng)化對(duì)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(yùn)行、服務(wù)和報(bào)廢的安全生命周期，而且支持在不同的階段進(jìn)行裁剪應(yīng)用，使不同的團(tuán)隊(duì)關(guān)注在本階段需要關(guān)注的系統(tǒng)安全問題。同時(shí)，功能安全為汽車提供了一個(gè)基于風(fēng)險(xiǎn)的分析方法，確定汽車整個(gè)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(jí)(ASIL)，ISO 26262標(biāo)準(zhǔn)根據(jù)安全風(fēng)險(xiǎn)程度對(duì)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(jí)，其中ASIL D是最高級(jí)，代表系統(tǒng)或者流程滿足最嚴(yán)苛的安全要求。另外，功能安全受需求規(guī)范、系統(tǒng)設(shè)計(jì)、軟硬件設(shè)計(jì)、算法實(shí)現(xiàn)、系統(tǒng)集成與驗(yàn)證等開發(fā)過程、生產(chǎn)過程、服務(wù)過程及管理過程的影響。

以安全和功能為導(dǎo)向的設(shè)計(jì)與開發(fā)流程，與以質(zhì)量為導(dǎo)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(píng)價(jià)一個(gè)企業(yè)、一個(gè)產(chǎn)品乃至一個(gè)系統(tǒng)其功能安全能力如何，需要著重關(guān)注這個(gè)企業(yè)是否具備安全團(tuán)隊(duì)認(rèn)證、安全設(shè)計(jì)認(rèn)證及安全流程認(rèn)證三大車規(guī)級(jí)功能安全相關(guān)證書。

三大車規(guī)級(jí)功能安全證書是證明一個(gè)企業(yè)是否具備汽車功能安全開發(fā)團(tuán)隊(duì)，是否擁有基于功能安全流程設(shè)計(jì)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(lǐng)導(dǎo)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)?；贗SO 26262 功能安全管理認(rèn)證，黑芝麻智能功能安全團(tuán)隊(duì)按照功能安全流程ASIL D設(shè)計(jì)滿足功能安全ASIL B智能駕駛AI芯片華山二號(hào)A1000系列，推進(jìn)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(shè)計(jì)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(tuán)隊(duì)認(rèn)證是包括功能安全經(jīng)理、參與項(xiàng)目的技術(shù)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(xiàng)目參與人員是否具備功能安全相關(guān)經(jīng)驗(yàn)的認(rèn)證。在功能安全認(rèn)證中，對(duì)功能安全專家要求需具備10年以上的行業(yè)相關(guān)經(jīng)驗(yàn)、豐富的功能安全項(xiàng)目經(jīng)驗(yàn)，黑芝麻智能功能安全核心團(tuán)隊(duì)成員100%獲得國際“功能安全專家”認(rèn)證（持證），整體芯片研發(fā)團(tuán)隊(duì)完全具備相應(yīng)資質(zhì)要求。

功能安全流程認(rèn)證是對(duì)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(duì)安全的要求，黑芝麻智能遵循ISO 26262:2018標(biāo)準(zhǔn)要求，高效通過ISO 26262 ASIL D功能安全流程認(rèn)證，建立起符合功能安全最高等級(jí)“ASIL D”級(jí)別的產(chǎn)品開發(fā)流程體系。這也標(biāo)志著黑芝麻智能始終不渝的追求正是對(duì)產(chǎn)品整個(gè)車規(guī)級(jí)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(xiàng)目團(tuán)隊(duì)全面策劃，精心組織，對(duì)功能安全需求、架構(gòu)設(shè)計(jì)、詳細(xì)設(shè)計(jì)、集成、驗(yàn)證等全過程進(jìn)行了專業(yè)嚴(yán)謹(jǐn)?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(gè)維度。

在產(chǎn)品研發(fā)設(shè)計(jì)方面，高性能SoC芯片是智能駕駛汽車的大腦，其技術(shù)復(fù)雜度高，功能安全開發(fā)挑戰(zhàn)大。首先，在SoC芯片頂層架構(gòu)的設(shè)計(jì)中就需要考慮功能安全概念，并將之有機(jī)整合到系統(tǒng)架構(gòu)設(shè)計(jì)中；其次，在實(shí)現(xiàn)SoC芯片基本需求的基礎(chǔ)上，還需要通過嚴(yán)謹(jǐn)細(xì)致的安全分析如FMEA、FMEDA、DFA，基于功能安全需求，添加相應(yīng)的安全機(jī)制，如關(guān)鍵組件的冗余、糾錯(cuò)碼、循環(huán)冗余校驗(yàn)、內(nèi)置自檢等；最后，驗(yàn)證SoC芯片是否滿足相應(yīng)的ASIL等級(jí)也是一項(xiàng)嚴(yán)格、關(guān)鍵、同時(shí)也頗為費(fèi)時(shí)的過程。

黑芝麻智能在整個(gè)產(chǎn)品設(shè)計(jì)過程中，使用經(jīng)過認(rèn)證的功能性安全設(shè)計(jì)方法及經(jīng)過功能安全認(rèn)證的驗(yàn)證工具，保證產(chǎn)品的設(shè)計(jì)功能安全，智能駕駛AI芯片華山二號(hào)A1000內(nèi)部集成ASILD等級(jí)獨(dú)立安全島，單個(gè)芯片經(jīng)過驗(yàn)證，滿足ASIL B指標(biāo)要求，系統(tǒng)級(jí)應(yīng)用滿足ASIL D使用需要。在功能應(yīng)用方面基于華山二號(hào)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(dòng)駕駛，支持行車泊車場景單芯片融合，雙A1000芯片互聯(lián)可達(dá)116TOPS@INT8算力，支持L3等級(jí)自動(dòng)駕駛，四顆A1000芯片則可以支持L3+甚至以上的自動(dòng)駕駛需求。配合華山系列自動(dòng)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(tái)，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(xùn)練后量化的綜合優(yōu)化，保障算法模型精度；支持動(dòng)態(tài)異構(gòu)多核任務(wù)分配，同時(shí)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(yīng)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(shí)間長，需要應(yīng)對(duì)多元化的壓力和動(dòng)態(tài)工作環(huán)境，對(duì)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(yán)苛。略有不慎車廠就會(huì)因一個(gè)零部件的缺陷而召回?cái)?shù)十甚至上百萬的車輛，因此汽車電子產(chǎn)品的可靠性認(rèn)證也尤為重要。

AEC-Q100是全球汽車電子協(xié)會(huì)制定的車用電子元件可靠性測試標(biāo)準(zhǔn)，是汽車行業(yè)零部件供應(yīng)商的重要指南，在設(shè)計(jì)階段對(duì)零部件的各種壓力測試，也反向促成了可預(yù)測的，及更可靠的智能汽車系統(tǒng)?？煽啃哉J(rèn)證主要有以下難點(diǎn)：試驗(yàn)條件苛刻導(dǎo)致需要多輪驗(yàn)證，且過程中往往需要多方協(xié)作導(dǎo)致周期冗長。黑芝麻智能從產(chǎn)品設(shè)計(jì)的伊始，團(tuán)隊(duì)就將可靠性要求放在最高優(yōu)先級(jí)，對(duì)產(chǎn)品設(shè)計(jì)反復(fù)迭代、不斷打磨、充分完善設(shè)計(jì)，以確保產(chǎn)品滿足環(huán)境應(yīng)力加速驗(yàn)證、壽命加速模擬驗(yàn)證、封裝驗(yàn)證等苛刻要求；同時(shí)從管理領(lǐng)導(dǎo)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(rèn)證，大大縮短了認(rèn)證周期。
AEC-Q100關(guān)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(shè)計(jì)理念貫穿整個(gè)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(yuǎn)、看得懂，通過強(qiáng)大的圖像處理能力讓感知信號(hào)變清晰，即看得清；通過與其他車、云、路進(jìn)行互聯(lián)協(xié)同，擴(kuò)大有效感知范圍，即看得遠(yuǎn)。這兩項(xiàng)能力正是黑芝麻智能科技的強(qiáng)項(xiàng)所在。與此同時(shí)，具有最強(qiáng)功能安全等級(jí)的華山二號(hào)芯片能夠賦予智能汽車強(qiáng)大的“大腦”，使其能夠理解外界所有信息并進(jìn)行決策和判斷，實(shí)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(shí)現(xiàn)技術(shù)創(chuàng)新與產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型，這對(duì)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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