隨著自動(dòng)駕駛的前景更加明朗，關(guān)鍵系統(tǒng)的安全性問題也逐步得到重視

自動(dòng)駕駛技術(shù)各個(gè)重要方面。

“說到汽車安全，我們主要考慮兩方面的問題，其一是減少對駕駛員的技術(shù)和注意力的依賴，其二是系統(tǒng)的功能安全?！盡IPS業(yè)務(wù)發(fā)展部的高級(jí)經(jīng)理Tim Mace如是說。MIPS公司自稱是行業(yè)內(nèi)歷史最悠久，涉獵領(lǐng)域最廣的工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)微處理器架構(gòu)設(shè)計(jì)專業(yè)公司之一。

MIPS最初是由斯坦福大學(xué)的John Hennessy博士于1981年創(chuàng)立的。2012年時(shí)，Imagination Technologies收購了MIPS， 同年9月，Imagination又宣布將MIPS出售給了Tallwood風(fēng)險(xiǎn)投資基金。

“功能安全靠的是系統(tǒng)或設(shè)備在響應(yīng)輸入指令時(shí)能夠正確運(yùn)行，包括對可能出現(xiàn)的運(yùn)行錯(cuò)誤、硬件故障以及環(huán)境變化等問題，做出必要的安全管理?！盡ace補(bǔ)充道。

“功能安全體現(xiàn)的是對一個(gè)系統(tǒng)或設(shè)備整體的容錯(cuò)性要求，研究目的是要避免因這些故障而直接或間接導(dǎo)致人身傷害、經(jīng)濟(jì)損失及環(huán)境破壞。 ”

在ADAS的應(yīng)用中，需應(yīng)對系統(tǒng)復(fù)雜度的不斷提升。

爆炸式增長的“邊緣處理 ”

駕駛員支持系統(tǒng)包括自動(dòng)緊急制動(dòng)、車道偏離預(yù)警以及行人偵測等，用來幫助減少由于人為因素所直接導(dǎo)致的大量交通事故。據(jù)美國國家高速公路交通安全管理局（NHTSA）統(tǒng)計(jì)，這類交通事故占到事故總數(shù)的94%。

但另一方面，系統(tǒng)的可靠性、效用和整合也很重要?！半S著我們逐步邁向完全自動(dòng)駕駛時(shí)代，使之成為完全整合的交通系統(tǒng)的一部分，在未來10年，‘邊緣’處理的需求會(huì)增加1,000倍。很多自動(dòng)駕駛的業(yè)內(nèi)人士會(huì)說，系統(tǒng)上的大量信息以后都能存放在云端。但事實(shí)上，這需要系統(tǒng)能夠“隨時(shí)開啟，隨時(shí)傳輸”，還要沒有帶寬限制，恐怕不是短期到中期內(nèi)能夠?qū)崿F(xiàn)的。”

人工智能（AI）會(huì)是實(shí)現(xiàn)這一要求的核心。在一輛半自動(dòng)或全自動(dòng)駕駛汽車上，計(jì)算機(jī)需要經(jīng)常通過車載攝像頭和其他各種傳感器進(jìn)行“觀察”，了解汽車周圍的路況。目前，行業(yè)對于汽車制造商的建議是，要讓汽車可以安裝多達(dá)20個(gè)攝像頭。

機(jī)器學(xué)習(xí)（ML）不僅對傳感器融合以及云端AI的需求滿足至關(guān)重要，對整體的交通規(guī)劃以及預(yù)警和診斷同樣十分關(guān)鍵。

不過，Mace同時(shí)提醒說：“在增加了這么多電子功能以減少駕駛員的人為錯(cuò)誤之后，我們也需要在系統(tǒng)的整個(gè)設(shè)計(jì)過程中注意功能安全。這并不僅僅意味著對某個(gè)設(shè)備或系統(tǒng)的某項(xiàng)功能進(jìn)行測試，而是要確保系統(tǒng)的整體功能。舉例來說，我們需要檢查硅芯片部分，確保沒有‘阻滯’或瞬時(shí)故障?！?/p>

ASIL體系下A級(jí)到D級(jí)標(biāo)準(zhǔn)的相關(guān)說明。

ASIL與其他關(guān)鍵標(biāo)準(zhǔn)

“ISO 26262功能安全標(biāo)準(zhǔn)會(huì)從多個(gè)方面考察某個(gè)設(shè)備或系統(tǒng)是否存在故障，包括發(fā)生事故的可能性、事故的嚴(yán)重程度以及可以將事故控制在何種范圍內(nèi)，之后再對這一部件特性的臨界值進(jìn)行廣泛測試。汽車安全完整性等級(jí)（ASIL）中，A級(jí)為最低級(jí)，D級(jí)則為最高級(jí)?！?/p>

例如，在整車廠（OEM）的安全計(jì)劃中，會(huì)要求所有同制動(dòng)系統(tǒng)有關(guān)的方面都可以達(dá)到ASIL D級(jí)標(biāo)準(zhǔn)。而電動(dòng)車窗控制系統(tǒng)即使出現(xiàn)故障，也幾乎不可能造成嚴(yán)重的事故，因此這方面只需要達(dá)到ASIL A級(jí)標(biāo)準(zhǔn)即可。

此外，整車廠必須一級(jí)或二級(jí)供應(yīng)商、處理器芯片廠商及IP技術(shù)提供商密切合作，共同開發(fā)出各種解決方案，以滿足安全計(jì)劃的要求，這些都十分關(guān)鍵。Mace補(bǔ)充道：“針對某個(gè)設(shè)備的不同部件，安全要求的標(biāo)準(zhǔn)高低也不盡相同，有些必須要達(dá)到ASIL的相應(yīng)級(jí)別，有些則不必，而有些則是暫時(shí)只要達(dá)到相對寬松的ASIL級(jí)別要求即可。但這些部件所組成的整體，必須達(dá)到相應(yīng)的ASIL級(jí)別標(biāo)準(zhǔn)。”

而在芯片的IP層面，所提供的產(chǎn)品則必須要讓芯片制造商和一級(jí)供應(yīng)商最終都能在功能安全上達(dá)標(biāo)。“在ISO 26262的標(biāo)準(zhǔn)體系下，會(huì)有每秒多次的芯片測試，以保證‘這塊芯片運(yùn)行正?！６@一部件設(shè)備究竟是用來做什么的（比如是用于行人偵測還是車道偏離預(yù)警？）并不在該標(biāo)準(zhǔn)所要求的檢測范圍內(nèi)。”

Mace舉了Mobileye公司EyeQ視覺處理器的例子。談及這家ADAS市場早期的巨頭公司（現(xiàn)已被英特爾收購），Mace提到：“從EyeQ2開始，Mobileye開發(fā)設(shè)計(jì)的所有型號(hào)處理器都包含了MIPS微處理器，以實(shí)現(xiàn)各種不同功能。其片上系統(tǒng)（SoCs）技術(shù)就是利用MIPS中央處理器（CPU）的硬件多線程處理功能，來提升圖像加速器的工作效率，從而可以從攝像頭的傳感器數(shù)據(jù)中提取出更多有價(jià)值的信息?！?/p>

Mace表示，MIPS I6500-F型號(hào)的CPU不僅具備ADAS和自動(dòng)駕駛所需的性能，而且還滿足汽車和工業(yè)機(jī)器人領(lǐng)域的各項(xiàng)功能安全要求，符合ISO 26262 ASIL B (D)級(jí)和IEC 61508標(biāo)準(zhǔn)。

“從行業(yè)角度看，我們正在對汽車的電子架構(gòu)進(jìn)行根本性的改變。鑒于汽車正在逐漸轉(zhuǎn)變?yōu)橐粋€(gè)軟件平臺(tái)，汽車電子架構(gòu)正逐漸向計(jì)算功能集中化的方向發(fā)展，通過連千兆級(jí)的以太網(wǎng)連接，大量應(yīng)用程序接口（APIs）將成為實(shí)現(xiàn)全新汽車功能和提供新型汽車服務(wù)的基礎(chǔ)。”

“而隨著自動(dòng)駕駛的前景更加明朗，關(guān)鍵系統(tǒng)的安全性問題也逐步得到重視。功能安全文化的普及、將功能安全納入整個(gè)制造過程、以及制定出各種功能安全的解決方案，都變得極為重要。”

Mace斷言，隨著汽車的電子架構(gòu)逐步升級(jí)，對計(jì)算性能的需求迅速增加，采用集中化和虛擬化的64位微處理器設(shè)計(jì)也會(huì)變得尤為關(guān)鍵。