ARM IP將打上功能安全的烙印

本刊記者 蘆瀟靜

目前，各種設(shè)備的智能化程度越來越高，用戶在享受無限便利的同時(shí)，也面臨著很多潛在的安全隱患。隨著人們對功能安全需求的不斷升溫，智能設(shè)備的安全性成為廠商首要考慮的因素。

過去，嵌入式系統(tǒng)使用控制器的目的僅在于實(shí)現(xiàn)功能性需求，而現(xiàn)在還必須考慮冗余備份，以實(shí)現(xiàn)功能保護(hù)。作為IP供應(yīng)商，ARM公司竭盡所能幫助合作伙伴應(yīng)對不同領(lǐng)域?qū)δ馨踩男枨?，使其能夠?qū)Ｗ⒂赟oC的功能創(chuàng)新，同時(shí)保證滿足功能安全需求。例如，TI公司借助ARM公司為其提供的IP核文檔進(jìn)行基于ARM內(nèi)核的SoC產(chǎn)品開發(fā)，從而節(jié)省很多精力，這種密切的合作充分體現(xiàn)了ARM 公司運(yùn)作模式的精髓。

創(chuàng)新的同時(shí)要確保汽車安全

汽車電子的創(chuàng)新是汽車產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新的關(guān)鍵所在。智能汽車，是未來支撐下一個(gè)產(chǎn)業(yè)的重要細(xì)分市場。隨著創(chuàng)新功能的快速增加，汽車的安全風(fēng)險(xiǎn)也隨之增高，功能安全與人們的日常生活關(guān)系也越來越緊密。

復(fù)合年均增長率達(dá)到18%的ADAS技術(shù)是目前汽車電子領(lǐng)域成長最快的應(yīng)用。這些技術(shù)是實(shí)現(xiàn)全自動(dòng)駕駛系統(tǒng)的基石，需要在控制架構(gòu)開發(fā)中集成強(qiáng)大的功能安全，這也就意味著需要配備具有高性能代碼執(zhí)行和數(shù)據(jù)吞吐能力的處理器。根據(jù)ARM公司的預(yù)測，相較于2016年的車型，配備先進(jìn)駕駛輔助系統(tǒng)(ADAS)的車輛在2024年將被要求提升至少100倍的計(jì)算能力，其中，功能安全將成為行業(yè)的首要考量。

為了應(yīng)對消費(fèi)者與立法機(jī)構(gòu)對安全與燃料效率的需求，越來越多的交通工具開始采用嵌入式計(jì)算系統(tǒng)，汽車產(chǎn)業(yè)也逐漸成為采用ARM技術(shù)的快速成長市場之一，基于ARM內(nèi)核的系統(tǒng)級芯片(SoC)現(xiàn)已被廣泛應(yīng)用于車用領(lǐng)域。通過為合作伙伴提供前所未有的應(yīng)用處理器功能安全套件，以及更高性能、更低功耗的SoC，ARM正在促成這一愿景的實(shí)現(xiàn)。

隨著處理器的數(shù)目飛速增長，以及對處理器性能的要求不斷提升，對系統(tǒng)功能安全的需求也日益提高。目前，企業(yè)必須逐一地在每個(gè)芯片基礎(chǔ)上構(gòu)建完整的安全方案，造成重復(fù)工作，并增加行業(yè)成本。對于汽車制造商來說，提升供應(yīng)鏈效率至關(guān)重要，他們必須在下一代車型對日益增長的計(jì)算需求與具有競爭力的價(jià)格之間取得良好的平衡。

為此，ARM針對其Cortex-A、Cortex-R和 Cortex-M處理器提供功能安全支持，并已開放授權(quán)，為車用行業(yè)提供更加強(qiáng)大的協(xié)同支持。此舉將幫助ARM生態(tài)系統(tǒng)打造下一代技術(shù)，以滿足汽車制造商籌劃日益復(fù)雜的駕駛輔助和信息娛樂系統(tǒng)需求，例如信息娛樂系統(tǒng)以及ADAS等。借助這些新技術(shù)，汽車能夠?qū)崿F(xiàn)對駕駛員的疲勞程度以及汽車行駛狀況進(jìn)行預(yù)判，在霧天對交通標(biāo)志進(jìn)行檢測和提醒，以及當(dāng)意外發(fā)生時(shí)進(jìn)行及時(shí)處理，從而盡可能降低事故發(fā)生的風(fēng)險(xiǎn)，同時(shí)避免汽車完全失控。

Cortex-R5是ARM處理器系列中第一個(gè)提供安全文件集的處理器，合作伙伴可以通過這套文件集證明其產(chǎn)品與新的功能安全標(biāo)準(zhǔn)完全兼容, 加速安全關(guān)鍵的相關(guān)應(yīng)用采用Cortex-R5處理器。這對于包括汽車、醫(yī)療與工業(yè)應(yīng)用等產(chǎn)業(yè)而言，是相當(dāng)重要的轉(zhuǎn)變，意味著這些產(chǎn)業(yè)將能以更具成本效益的方式配置先進(jìn)系統(tǒng)。據(jù)ARM中國嵌入式應(yīng)用市場經(jīng)理耿立鋒透露，安全文件集花費(fèi)了ARM公司2年的心血，令人欣慰的是，可以幫助其眾多的合作伙伴節(jié)省這方面的大量投入。

ARM Cortex-A處理器的安全文件集包括以下內(nèi)容：針對Cortex-A57、Cortex-A72 和 Cortex-A53處理器的授權(quán)客戶提供相關(guān)支持套件，并支持未來推出的Cortex-A處理器系列；協(xié)助SoC設(shè)計(jì)的開發(fā)和安全評估，以滿足ISO 26262和IEC 61508等功能安全標(biāo)準(zhǔn)；提供安全手冊、FMEA報(bào)告和開發(fā)界面報(bào)告。目前，ARM的合作伙伴(包括飛思卡爾和TI公司)已經(jīng)開始采用ARM Cortex-A72處理器進(jìn)行車用SoC的開發(fā)。

功能安全絕不局限于汽車電子

功能安全并不局限于汽車領(lǐng)域，還包括很多其他細(xì)分領(lǐng)域，比如機(jī)器人。

近日，大眾汽車工廠發(fā)生的機(jī)器人“殺人”事件成為社會(huì)熱點(diǎn)話題。雖然最后澄清是人為操作失誤導(dǎo)致的意外事故，但此前機(jī)器人傷人事件也時(shí)有發(fā)生，機(jī)器人的安全性仍然是一個(gè)值得高度重視的問題，而嵌入式系統(tǒng)的可靠性設(shè)計(jì)對此負(fù)有不可推卸的責(zé)任。

談及這一問題時(shí)，ARM嵌入式市場營銷副總裁Richard York表示，除了不斷攀升的性能、令人炫目的算法之外，更為重要的是，在實(shí)現(xiàn)更多功能、更高性能的同時(shí)，通過對相關(guān)狀況的預(yù)判來避免災(zāi)難的發(fā)生，這也是實(shí)現(xiàn)功能安全的關(guān)鍵所在。