功能安全 | 电子创新网 Imgtec 社区

SAFETY WITH
IMAGINATION
轻松实现功能安全

什么是功能安全

功能安全是汽车、工业及相关市场产品开发中的重要组成部分。在这些领域，降低安全风险是首要任务，以保护人员和周围环境免受伤害。

Imagination 在开发满足安全相关市场要求的高质量解决方案方面拥有丰富的经验。我们自有技术涵盖了多个领域和标准，并强调设计中的质量，使我们能够在客户的整个开发生命周期中提供帮助，从初步设计到产品生命周期结束。

汽车解决方案

毫不妥协的安全性

借助 IMG DXS，Imagination 推出了一种新的方法来实现功能安全处理逻辑，在与传统控制故障和错误的方法相比，大幅降低了功耗和面积开销，从而实现了更高性能的安全相关工作负载。

分布式安全机制利用全新的专利技术安全对（Safety Pairs），实现现有解决方案两倍的性能或一半的面积，达到 ASIL-B 级别的覆盖率。

关于 Imagination 新的安全解决方案的更多细节可以在《分布式功能安全创新》白皮书中找到。

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安全的市场应用

我们的自有专业技术涵盖了多个领域和标准，包括硬件和软件。我们致力于帮助客户克服他们的应用挑战，包括开发符合他们需求的定制 IP 解决方案。

这些领域包括：

汽车

航空航天

工业

卫星

Imagination 的功能安全产品

GPU

Imagination 的 XS GPU 系列是功能安全图形和计算的最佳选择。它们包括硬件和软件机制以实现 ASIL-B 认证，并且开发遵循 ISO 26262 流程。

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CPU

Imagination 的 RISC-V Catapult CPU 产品线将包括一系列功能安全的汽车 CPU，这些 CPU 配备了传统的安全机制，如锁步执行的双核（DCLS），以及受益于我们新分布式安全技术的解决方案。

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软件

除了我们自身的软件安全能力外，Imagination 还与 CoreAVI（全球领先的用于安全关键型软件驱动程序和库的供应商）合作，开发支持 Imagination GPU 上支持 OpenGL SC 和 Vulkan SC 的安全驱动程序。

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强大的多任务处理

所有 Imagination XS GPU 都具有多核配置和先进的虚拟化技术，能够实现灵活且完全安全的多任务处理。HyperLane 提供了八个独立的硬件控制通道，每个通道在内存中都是隔离的，使得不同的任务可以同时提交给 GPU。

HyperLane 使我们的 GPU 能够同时处理混合关键性的工作负载。阅读我们的白皮书《HyperLane：PowerVR 虚拟化详解》以了解更多详情。

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节省安全成本

分块区域保护（TRP）为关键渲染提供了更高的性能，并便于过渡到下一代安全的人机界面。

在渲染一个关键应用时，TRP 允许程序员标识帧中包含关键安全信息的区域，从而限制了需要执行的安全检查范围，而不是对屏幕上所有像素进行双重检查。观看我们的演示视频，了解 TRP 在 IMG BXS 上的实际应用。

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ASIL-D 系统开发流程

2023 年，我们的系统开发流程被 SGS-TÜV Saar 独立认证达到了 ASIL-D 级别。这是汽车供应商可以获得的最高级别认证，使我们能够创建满足汽车行业最苛刻的客户需求和市场要求的 CPU、GPU 和 AI 产品。白皮书《汽车转型：实现 ASIL-D》包含更多详细信息。

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常见问题解答

为什么功能安全很重要？

整体而言，安全至关重要，因为它不仅关系到生命，也关系到声誉。

电子硬件和软件在开发诸如汽车、飞机、医疗设备等安全关键产品中扮演着越来越重要的角色。因此，所创建的产品必须证明是安全、可靠且值得信赖的，以建立设计和最终用户对其的信任、完整性和质量。为了确保这一点，各个行业的开发人员必须遵循功能安全标准。

这些标准旨在最大限度地减少安全风险，这些风险可能包括人身伤害或对人们健康或其环境的威胁。为了应对每一种风险，需要一个安全控制功能，这通常是通过应用系统开发流程、识别危害并通过开发各种被动和主动防护措施来消除和缓解这些危害来实现的。通过这种方式，我们能够避免不可接受的风险。

功能安全标准有哪些？

专注于安全的行业必须遵守特定的安全标准。其中一些标准强调安全的硬件或软件开发，而另一些则侧重于整个系统的安全性。

不同行业有不同的标准，但大多数都是基于或受到事实标准 IEC 61508 的影响——IEC 61508 是电气、电子和可编程电子安全相关系统的基础安全标准。这个标准有四个安全完整性等级（SIL 1-4）。

ISO 26262 是汽车行业的首选安全标准，基于 IEC 61508 开发，涵盖生产车辆中的电子系统。通过汽车安全完整性等级（ASIL A–D）管理风险。最近，该标准已被 IEC 21448 扩展，以确保预期功能的安全性（SOTIF），以及 IEC 21434 用于汽车安全。

航空航天行业通常遵循既定的 ARPs，如 4754，由 DO 254 和 DO 178 支持。虽然不同部门的危害和风险管理模型各不相同，但它们的目标是一致的：减少风险并保护人员。

所有这些标准对于确保各行各业的安全至关重要，并在减少风险和保护生命方面发挥着关键作用。Imagination 在我们的系统开发过程中全面采用这些标准的最佳实践，以开发与安全相关的硬件和软件。

产品如何获得功能安全认证？

“功能安全”这一术语只能应用于那些能够证明符合其预期行业标准的产品。通过行业批准的认证机构和监管机构的独立审计和评估，这一过程变得更加直接。

一些独立组织，如 SGS-TÜV SAAR 和 HORIBA MIRA Certification Limited，可以根据相关的行业标准对产品进行认证。

一般而言，通过确保系统开发中使用的产品遵循了适当水平的严谨性，获得认证的过程会更加容易，这也有助于降低集成风险并维持系统的完整性，特别是对于与安全相关的功能。