加速構建基于域的車(chē)載信息娛樂(lè )架構，以實(shí)現滿(mǎn)足ASIL-D標準的汽車(chē)安全系統

當今的汽車(chē)對快速存儲并處理海量數據的要求越來(lái)越高。汽車(chē)廠(chǎng)商一直面臨著(zhù)整合處理能力、保證數字系統流暢運行和成本競爭等壓力。而現在，讓人意想不到的新趨勢出現了。車(chē)載信息娛樂(lè ) (IVI，in-vehicle infotainment) 系統，其引人入勝的高分辨率屏幕和功能越來(lái)越像智能手機，而它的功能也不再只是為了娛樂(lè )。設計人員將車(chē)載信息娛樂(lè )系統與儀表盤(pán)集成，來(lái)實(shí)現符合功能安全要求的更為關(guān)鍵的系統。

隨著(zhù)數字儀表盤(pán)的出現，對圖形處理產(chǎn)生了新要求。為了滿(mǎn)足這些要求，車(chē)載信息娛樂(lè )系統架構與儀表盤(pán)被集成到稱(chēng)為域控制器的通用架構中。這樣集成可以帶來(lái)多重利好，包括降低成本和簡(jiǎn)化架構，從而加速實(shí)現創(chuàng )新。

車(chē)載信息娛樂(lè )系統中的處理平臺已經(jīng)具備圖形處理功能，因此將其作為通用域控制器有助于消除系統冗余并降低系統總成本。車(chē)載信息娛樂(lè )系統和儀表盤(pán)用戶(hù)界面之間的圖形互換功能，進(jìn)一步增強了用戶(hù)體驗。在系統層面，這種集成還降低了接口的復雜性。

集成帶來(lái)的優(yōu)勢與挑戰并存

盡管這種集成是有益的，但也要考慮符合功能安全要求。儀表盤(pán)中的某些信息用于提醒駕駛員注意車(chē)輛功能，其中一部分信息可能會(huì )對車(chē)輛和乘客安全產(chǎn)生影響，因此需要符合嚴格的合規要求。

因此，域控制器架構分為兩個(gè)域。第一個(gè)域用于儀表盤(pán)的安全關(guān)鍵接口，通常要滿(mǎn)足汽車(chē)安全完整性B級（ASIL-B）標準。第二個(gè)域控制車(chē)輛中的其他連接，這個(gè)域由遠程通信控制單元（TCU）單獨控制，一般被安全網(wǎng)關(guān)隔離。

安全關(guān)鍵信息的完整性是非常重要的。ISO 26262合規要求等級首先建立在基于危害分析的系統級別上，將對故障嚴重性、可控性和暴露程度進(jìn)行分析。根據ISO 26262的要求，集成商有多種選擇可以將半導體組件集成到其系統中，例如：使用與系統具有相同ASIL等級的組件、執行ASIL分解和進(jìn)行組件的硬件評估等。

ASIL評級系統

1.安全氣囊（ASIL-D）

2.儀表盤(pán)（ASIL-B）

3.發(fā)動(dòng)機管理（ASIL-C到D）

4.前大燈（ASIL-B）

5.雷達巡航控制（ASIL-C）

6.電動(dòng)助力轉向（ASIL-D）

7.視覺(jué)ADAS（ASIL-B）

8.主動(dòng)懸架（ASIL-B至C）

9.防抱死制動(dòng)（ASIL-D）

10.剎車(chē)燈（ASIL-B）

11.后視攝像頭（ASIL-B）

ASIL認證涵蓋了一些車(chē)輛關(guān)鍵組件

為了獲得ASIL認證，過(guò)去的做法是將支持關(guān)鍵信息的架構與其他車(chē)輛功能隔離開(kāi)來(lái)，并建模為具有高可用性的確定性功能。在早期的車(chē)載信息娛樂(lè )系統中，要讓不同的組件來(lái)滿(mǎn)足功能安全要求，集成商需要采用“質(zhì)量管理” (quality management, QM) 級內存設備。然而，隨著(zhù)駕駛員監測和電子后視鏡等其他接口集成到域控制器中，車(chē)載信息娛樂(lè )系統和其他關(guān)鍵車(chē)輛功能之間的交互增多了。系統集成商將面臨越來(lái)越大的挑戰——怎樣通過(guò)簡(jiǎn)單地集成QM內存組件來(lái)滿(mǎn)足系統功能安全的要求。

為了應對這一挑戰，在開(kāi)發(fā)內存產(chǎn)品時(shí)，就需要以符合ISO 26262標準進(jìn)行。以前，基于DRAM和NAND的內存產(chǎn)品被限制在QM級，原因可能是客戶(hù)和集成商沒(méi)有需求，也可能是內存供應商沒(méi)有開(kāi)發(fā)合規性支持。認識到這一發(fā)展趨勢，美光推出了一系列經(jīng)過(guò)功能安全評估的內存組件。

美光推出業(yè)界領(lǐng)先的汽車(chē)安全解決方案

基于對汽車(chē)市場(chǎng)以及內存在安全應用中重要作用的深入了解，美光近期推出了業(yè)界領(lǐng)先的汽車(chē)功能安全內存系列解決方案，是下一代車(chē)載信息娛樂(lè )系統應用的理想解決方案。功能安全解決方案進(jìn)一步彰顯了美光30年來(lái)致力于為汽車(chē)市場(chǎng)提供領(lǐng)先解決方案的承諾，反映了公司在各個(gè)領(lǐng)域的廣泛投入。

美光新的車(chē)用LPDDR5內存是我們豐富的汽車(chē)兼容系列產(chǎn)品中的第一款產(chǎn)品，適用于任何ASIL等級的安全系統，是下一代基于域的車(chē)載信息娛樂(lè )系統應用的最佳選擇。美光的LPDDR5產(chǎn)品附有硬件評估計劃和分析報告，由獨立的第三方、業(yè)界公認的咨詢(xún)公司exida進(jìn)行評估。根據exida的分析結果，該產(chǎn)品適用于最高級別系統，包括等級最為嚴格的ASIL-D。

該內存產(chǎn)品的功能安全文檔資料不僅包括了一些典型的供應商可提供的交付資料，例如安全分析報告和安全應用說(shuō)明，還包括美光內部開(kāi)發(fā)的硬件評估報告。這一評估報告為客戶(hù)提供了更詳細的信息，以幫助他們證明自己的系統符合ISO 26262-5標準。產(chǎn)品和隨附的硬件評估報告標志著(zhù)我們向更廣泛的LPDDR5產(chǎn)品線(xiàn)邁進(jìn)的下一個(gè)里程碑，該產(chǎn)品線(xiàn)對功能安全系統集成支持的等級越來(lái)越高。

此外，這款產(chǎn)品在創(chuàng )新功能安全開(kāi)發(fā)方面也領(lǐng)先于同類(lèi)產(chǎn)品：它是第一款也是唯一一款包含獨特“安全引擎”的DRAM，能夠通過(guò)獨立組件功能滿(mǎn)足針對隨機硬件錯誤的ASIL-C要求，并在主機系統的更多支持下滿(mǎn)足ASIL-D標準。與標準的JEDEC LPDDR5解決方案相比，美光的JEDEC兼容安全解決方案使系統集成商能夠更好地確保 DRAM 不受系統故障的影響，同時(shí)顯著(zhù)增強故障檢測能力，改善系統性能、功耗、成本和可用性。

值得一提的是，雖然美光為快速演進(jìn)的車(chē)用智能邊緣提供了無(wú)與倫比的內存和安全系列產(chǎn)品，但最終將由客戶(hù)和系統集成商負責證明所有電子組件都適用于安全相關(guān)系統，其通過(guò)系統設計確保任何組件的故障不會(huì )影響人或車(chē)輛的安全亦尤為重要。

作為內存解決方案供應商，美光在產(chǎn)品專(zhuān)業(yè)知識和設計數據可用性方面均處于領(lǐng)先地位，支持客戶(hù)對內存組件進(jìn)行系統級分析和集成。通過(guò)提供首款滿(mǎn)足ASIL-D標準的LPDDR5內存，美光的安全優(yōu)化產(chǎn)品幫助汽車(chē)設計者滿(mǎn)足車(chē)載信息娛樂(lè )系統集成的功能安全要求。

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關(guān)于作者：

Michael Burk是美光汽車(chē)事業(yè)部車(chē)載信息娛樂(lè )系統首席架構師，早期汽車(chē)售后市場(chǎng)的主要貢獻者，擁有50年的汽車(chē)行業(yè)經(jīng)驗。在加入美光之前，他曾擔任松下汽車(chē)公司高級開(kāi)發(fā)總工程師以及哈曼公司音響系統工程總監。