加速構建基于域的車載信息娛樂架構，以實現滿足ASIL-D標準的汽車安全系統

當今的汽車對快速存儲并處理海量數據的要求越來越高。汽車廠商一直面臨著整合處理能力、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。車載信息娛樂 (IVI，in-vehicle infotainment) 系統，其引人入勝的高分辨率屏幕和功能越來越像智能手機，而它的功能也不再只是為了娛樂。設計人員將車載信息娛樂系統與儀表盤集成，來實現符合功能安全要求的更為關鍵的系統。

隨著數字儀表盤的出現，對圖形處理產生了新要求。為了滿足這些要求，車載信息娛樂系統架構與儀表盤被集成到稱為域控制器的通用架構中。這樣集成可以帶來多重利好，包括降低成本和簡化架構，從而加速實現創(chuàng)新。

車載信息娛樂系統中的處理平臺已經具備圖形處理功能，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。車載信息娛樂系統和儀表盤用戶界面之間的圖形互換功能，進一步增強了用戶體驗。在系統層面，這種集成還降低了接口的復雜性。

集成帶來的優(yōu)勢與挑戰(zhàn)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。儀表盤中的某些信息用于提醒駕駛員注意車輛功能，其中一部分信息可能會對車輛和乘客安全產生影響，因此需要符合嚴格的合規(guī)要求。

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

安全關鍵信息的完整性是非常重要的。ISO 26262合規(guī)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(zhí)行ASIL分解和進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（ASIL-B）

3.發(fā)動機管理（ASIL-C到D）

4.前大燈（ASIL-B）

5.雷達巡航控制（ASIL-C）

6.電動助力轉向（ASIL-D）

7.視覺ADAS（ASIL-B）

8.主動懸架（ASIL-B至C）

9.防抱死制動（ASIL-D）

10.剎車燈（ASIL-B）

11.后視攝像頭（ASIL-B）

ASIL認證涵蓋了一些車輛關鍵組件

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

為了應對這一挑戰(zhàn)，在開發(fā)內存產品時，就需要以符合ISO 26262標準進行。以前，基于DRAM和NAND的內存產品被限制在QM級，原因可能是客戶和集成商沒有需求，也可能是內存供應商沒有開發(fā)合規(guī)性支持。認識到這一發(fā)展趨勢，美光推出了一系列經過功能安全評估的內存組件。

美光推出業(yè)界領先的汽車安全解決方案

基于對汽車市場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)界領先的汽車功能安全內存系列解決方案，是下一代車載信息娛樂系統應用的理想解決方案。功能安全解決方案進一步彰顯了美光30年來致力于為汽車市場提供領先解決方案的承諾，反映了公司在各個領域的廣泛投入。

美光新的車用LPDDR5內存是我們豐富的汽車兼容系列產品中的第一款產品，適用于任何ASIL等級的安全系統，是下一代基于域的車載信息娛樂系統應用的最佳選擇。美光的LPDDR5產品附有硬件評估計劃和分析報告，由獨立的第三方、業(yè)界公認的咨詢公司exida進行評估。根據exida的分析結果，該產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明，還包括美光內部開發(fā)的硬件評估報告。這一評估報告為客戶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。產品和隨附的硬件評估報告標志著我們向更廣泛的LPDDR5產品線邁進的下一個里程碑，該產品線對功能安全系統集成支持的等級越來越高。

此外，這款產品在創(chuàng)新功能安全開發(fā)方面也領先于同類產品：它是第一款也是唯一一款包含獨特“安全引擎”的DRAM，能夠通過獨立組件功能滿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，同時顯著增強故障檢測能力，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的車用智能邊緣提供了無與倫比的內存和安全系列產品，但最終將由客戶和系統集成商負責證明所有電子組件都適用于安全相關系統，其通過系統設計確保任何組件的故障不會影響人或車輛的安全亦尤為重要。

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

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關于作者：

Michael Burk是美光汽車事業(yè)部車載信息娛樂系統首席架構師，早期汽車售后市場的主要貢獻者，擁有50年的汽車行業(yè)經驗。在加入美光之前，他曾擔任松下汽車公司高級開發(fā)總工程師以及哈曼公司音響系統工程總監(jiān)。