AI 芯片：算力功耗與安全并重，探尋功能安全新要求

人工智能安全第一！

隨著人工智能（AI）技術(shù)的迅猛發(fā)展，AI芯片正逐漸成為推動(dòng)智能化應(yīng)用的重要引擎。它們被廣泛應(yīng)用于自動(dòng)駕駛、機(jī)器人、智能家居、醫(yī)療診斷等關(guān)鍵領(lǐng)域，賦能各類復(fù)雜計(jì)算任務(wù)。然而，AI芯片復(fù)雜的硬件架構(gòu)、算法依賴性以及高效處理大量數(shù)據(jù)的能力，既帶來了前所未有的性能提升，也帶來了潛在的功能安全挑戰(zhàn)。

AI芯片集成了大規(guī)模并行計(jì)算單元，能夠?qū)崿F(xiàn)高效的深度學(xué)習(xí)推理和數(shù)據(jù)處理，但在運(yùn)行過程中，可能會(huì)出現(xiàn)如誤判、數(shù)據(jù)錯(cuò)誤等風(fēng)險(xiǎn)，這對于應(yīng)用于安全關(guān)鍵領(lǐng)域的系統(tǒng)（如自動(dòng)駕駛汽車）而言，任何功能故障都可能帶來嚴(yán)重后果。因此，確保AI芯片的功能安全性，已經(jīng)成為業(yè)界亟需解決的重要課題。

AI芯片的功能安全要求有哪些？

目前汽車行業(yè)主流的幾個(gè)AI相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)如下：

• ISO 22989信息技術(shù)-人工智能-人工智能概念和術(shù)語
• ISO/IEC TR 5469 人工智能-功能安全和人工智能系統(tǒng)
• ISO 21448 道路車輛-預(yù)期功能安全
• ISO/TS 5083 自動(dòng)駕駛系統(tǒng)的安全和網(wǎng)絡(luò)安全-設(shè)計(jì)，驗(yàn)證和確認(rèn)
• ISO/PAS 8800 道路車輛-安全和人工智能
• ISO/SAE 21434 道路車輛-網(wǎng)絡(luò)安全工程
• ISO 26262道路車輛-功能安全

AI系統(tǒng)在滿足上述相應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)的前提下，將相關(guān)需求分解到芯片層級，結(jié)合芯片的特殊應(yīng)用場景和技術(shù)特點(diǎn)，涵蓋從設(shè)計(jì)到運(yùn)行的多個(gè)階段。

以下是AI芯片功能安全的主要要求：

• 安全架構(gòu)設(shè)計(jì)：從系統(tǒng)設(shè)計(jì)階段開始，AI芯片需具備冗余設(shè)計(jì)、容錯(cuò)機(jī)制和異常處理能力，以應(yīng)對可能發(fā)生的硬件故障和軟件失效。設(shè)計(jì)階段的系統(tǒng)化安全考量是確保芯片在運(yùn)行過程中能夠及時(shí)檢測并響應(yīng)潛在故障的關(guān)鍵。
• 故障檢測與診斷機(jī)制：AI芯片必須配備實(shí)時(shí)故障檢測和診斷功能，確保能夠在發(fā)生異常時(shí)及時(shí)識別并采取措施，避免故障擴(kuò)散或?qū)е孪到y(tǒng)失效。關(guān)鍵組件的健康狀態(tài)監(jiān)控和故障安全轉(zhuǎn)移（Fail-Safe）機(jī)制是實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo)的重要手段。
• 數(shù)據(jù)一致性和算法安全：AI芯片在執(zhí)行復(fù)雜算法時(shí)，可能會(huì)因?yàn)橛布收?、算法偏差或?shù)據(jù)干擾而導(dǎo)致輸出結(jié)果的不準(zhǔn)確。因此，需要確保AI模型的安全性、數(shù)據(jù)一致性以及算法計(jì)算的正確性，避免功能錯(cuò)誤對系統(tǒng)整體安全性產(chǎn)生影響。
• 功能安全驗(yàn)證與測試：在AI芯片開發(fā)的各個(gè)階段，需進(jìn)行嚴(yán)格的功能安全驗(yàn)證與測試，確保芯片在極端條件下（如高溫、高壓等）仍能保持穩(wěn)定運(yùn)行。此外，測試還需驗(yàn)證AI芯片在應(yīng)對突發(fā)故障時(shí)，是否能夠按照設(shè)計(jì)預(yù)期進(jìn)行安全響應(yīng)。

廣電計(jì)量測試能力

作為權(quán)威的檢測和認(rèn)證機(jī)構(gòu)，廣電計(jì)量為AI芯片企業(yè)提供全面的功能安全檢測與認(rèn)證服務(wù)，涵蓋從架構(gòu)設(shè)計(jì)評估、故障診斷測試到最終的AI功能安全認(rèn)證。我們的專業(yè)團(tuán)隊(duì)和先進(jìn)的實(shí)驗(yàn)室設(shè)施確保為客戶提供高質(zhì)量的功能安全解決方案，助力您產(chǎn)品的安全性和市場競爭力。

廣電計(jì)量半導(dǎo)體服務(wù)優(yōu)勢

• 工業(yè)和信息化部“面向集成電路、芯片產(chǎn)業(yè)的公共服務(wù)平臺”。
• 工業(yè)和信息化部“面向制造業(yè)的傳感器等關(guān)鍵元器件創(chuàng)新成果產(chǎn)業(yè)化公共服務(wù)平臺”。
• 國家發(fā)展和改革委員會(huì)“導(dǎo)航產(chǎn)品板級組件質(zhì)量檢測公共服務(wù)平臺”。
• 廣東省工業(yè)和信息化廳“汽車芯片檢測公共服務(wù)平臺”。
• 江蘇省發(fā)展和改革委員會(huì)“第三代半導(dǎo)體器件性能測試與材料分析工程研究中心”。
• 上海市科學(xué)技術(shù)委員會(huì)“大規(guī)模集成電路分析測試平臺”。
• 在集成電路及SiC領(lǐng)域是技術(shù)能力最全面、知名度最高的第三方檢測機(jī)構(gòu)之一，已完成MCU、AI芯片、安全芯片等上百個(gè)型號的芯片驗(yàn)證，并支持完成多款型號芯片的工程化和量產(chǎn)。
• 在車規(guī)領(lǐng)域擁有AEC-Q及AQG324全套服務(wù)能力，獲得了近50家車廠的認(rèn)可，出具近400份AEC-Q及AQG324報(bào)告，助力100多款車規(guī)元器件量產(chǎn)。
• 在衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域，獲委任為空間環(huán)境地面模擬裝置用戶委員會(huì)委員單位，建設(shè)了行業(yè)領(lǐng)先的射頻高精度集成電路檢測能力，致力成為北斗導(dǎo)航芯片工程化量產(chǎn)測試的領(lǐng)航者。
• 符合行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)與認(rèn)證：AI芯片的功能安全必須通過國際功能安全標(biāo)準(zhǔn)認(rèn)證，如ISO 26262。通過認(rèn)證的芯片意味著其設(shè)計(jì)和運(yùn)行過程中已充分考慮到功能安全需求，能夠滿足不同應(yīng)用場景中的安全關(guān)鍵性要求。