Itinutulak ng AI ang pag-andar sa kaligtasan nang higit pa

Sa isang mundo ng pagtaas ng awtomatikong makina, na hinihimok ng artipisyal na intelihensiya (AI), ang kaligtasan sa pagganap ay isang mahalagang bahagi ng proseso ng engineering para sa mga autonomous na sasakyan, pang-industriya na IoT, robotics, at maraming iba pang mga lugar.

Maaari itong - at talagang dapat - maituring na isang mahalagang bahagi ng proseso ng pag-unlad para sa mga system at kani-kanilang mga bahagi ng IP.

Ang modelo ng negosyo sa IP

Ang reusable IP ay isang kritikal na elemento sa negosyo ng disenyo ng SoC.

Ang mga integrator ng SoC ay nakikinabang sa dalawang paraan: nakakatipid sila ng pera sa pamamagitan ng paglilisensya sa IP para sa mas malaki na mas mababa kaysa sa gastos ng pagbuo at pagsuporta sa kanilang IP mismo at nagse-save sila ng oras dahil ang IP ay dinisenyo at na-verify na.

Maaaring ituon ng mga developer ng IP ang kanilang negosyo sa IP kung saan mayroon silang dalubhasang kaalaman at karanasan.

Lisensyahan nila ang IP sa isang gastos na mas mababa kaysa sa mga gastos sa pag-unlad ng IP na iyon, ngunit inililisensya nila ito sa maraming mga integrator ng SoC upang makagawa ng sapat na pagbabalik sa kanilang pamumuhunan.

Upang ma-maximize ang halaga ng IP dapat gamitin ng integrator ng SoC ito nang hindi kinakailangang mamuhunan ng oras at pagsisikap sa pag-unawa sa mga detalye ng disenyo.

Upang paganahin ito, ang vendor ng IP ay naghahatid ng isang pakete upang makatulong sa pagsasama at proseso ng paggamit, kasama ang:

• suporta at pagpapanatili kasama ang dokumentasyon
• simulasi na kapaligiran.
• Mga script upang suportahan: pagtatasa ng kuryente; simulation; pagtatasa ng tiyempo; pagbubuo; kaligtasan sa pagganap.

Ang mga pagsulong sa AI, lalo na ang paggamit ng mga artipisyal na neural network, ay naglunsad ng isang dramatikong paglaki ng pangangailangan para sa matalinong mga elektronikong sistema.

Kung saan ginagamit ng mga sistemang ito ang katalinuhan upang maunawaan ang kanilang kapaligiran at gamitin ang kaalamang iyon upang makontrol ang kagamitan sa isang autonomous fashion, ang potensyal na peligro sa buhay ay dapat mapamahalaan sa mga katanggap-tanggap na antas.

Ang isa sa mga lugar kung saan pinakatanyag ang pagsasaalang-alang na ito ay sa industriya ng sasakyan, na may advanced na mga sistema ng tulong sa driver (ADAS) at ang paglipat patungo sa ganap na mga autonomous na sasakyan.

Ang pamamahala ng peligro ay nakamit sa pamamagitan ng pag-aampon ng mga pagsasaalang-alang sa kaligtasan sa pagganap sa disenyo ng mga awtomatikong system na ito, na may pamantayang kaligtasan sa pagganap ng ISO 26262 bilang isang tukoy na hinalaw ng pamantayang pangkaligtasan ng IEC 61508 na pangkaraniwan para sa mga elektrikal at elektronikong sistema.

Functional na kaligtasan

Ang pagganap na kaligtasan ay intrinsically end-to-end sa saklaw upang matiyak na ang system ay nagpapatakbo upang mabawasan ang panganib ng pinsala sa pagkakaroon ng mga pagkakamali na maaaring mangyari. Ang mga kamalian na ito ay nabibilang sa dalawang pangunahing mga kategorya: sistematiko at random.

Ang mga sistematikong pagkakamali ay naroroon sa lahat ng pagpapatupad, posibleng dahil sa isang depekto sa disenyo. Ang mga pagkakamali na ito ay tinutugunan sa pamamagitan ng mabisang mga pamamaraan ng pag-unlad na hinihimok ng isang sistema ng pamamahala ng kalidad na naitala upang payagan ang malayang pagsubaybay at pag-audit, at nalalapat sa parehong pangkalahatang sistema at bawat IP.

Ang mga random na pagkakamali ay mga pansamantalang pagkakamali, tulad ng malambot na mga pagkakamali dahil sa radiation at pagkagambala na nagreresulta mula sa EMI o mga glitches ng kuryente; permanenteng pagkakamali bilang isang resulta ng shorts; umaasa mga pagkakamali dahil sa mga pagkabigo o mga kaugnay na elemento sa isang system; at mga nakatago na pagkakamali kung saan ang epekto ng pagkakamali ay maaaring hindi napansin sa loob ng ilang oras. Ang mga pagkakamali na ito ay tinutugunan sa pamamagitan ng isang kombinasyon ng kakayahan sa pagsubok sa sarili, mga mekanismo ng kaligtasan ng hardware at pagganap na kalabisan.

Ang antas ng kaligtasan sa pagganap sa antas ng system ay natutukoy sa pamamagitan ng detalyadong mga mode ng kabiguan, mga epekto at pagsusuri sa diagnostic (FMEDA), at nakasalalay sa pagsusuri ng bawat IP.

Isinasaalang-alang ng pamamaraan ng FMEDA:

• lahat ng mga elemento ng disenyo;
• ang pag-andar ng bawat elemento;
• ang mga mode ng kabiguan ng bawat elemento;
• ang epekto ng mode ng kabiguan ng bawat bahagi sa pagpapaandar ng produkto;
• ang kakayahan ng anumang awtomatikong mga diagnostic upang makita ang pagkabigo;
• ang lakas ng disenyo (de-rating, mga kadahilanan sa kaligtasan); at
• ang pagpapatakbo profile (mga kadahilanan ng stress sa kapaligiran).

Ang pamantayang kaligtasan sa pagganap ng ISO 26262 ay tumutukoy sa mga antas ng integridad ng kaligtasan ng automotive (ASILs) upang suportahan ang pagtatasa na ito mula sa ASIL A hanggang sa pinakamatibay na antas, ASIL D.

Sa antas ng system, ang mga kinakailangan sa kaligtasan ay maaaring mai-map sa mga independiyenteng elemento. Pinapayagan nito ang system na makamit ang isang mataas na antas ng kaligtasan sa pagganap tulad ng ASIL D na may mga sangkap na nakapag-iisa na nakamit ang isang mas mababang decomposed na antas ng kaligtasan sa pagganap tulad ng ASIL B [D].

Ang pamantayan sa kaligtasan ng pagganap ng ISO 26262 sa bahagi 2, 9 ay nagbibigay-daan sa agnas na ASIL na madali ang proseso ng pag-unlad para sa bawat independyenteng elemento.

Ang mekanismong ito ay lalong kapaki-pakinabang para sa kumplikadong IP tulad ng MIPS I6500F mataas na pagganap, multi-core na processor, na idinisenyo sa ASIL B na nabulok mula sa D: ASIL B (D).

Ang paggamit ng FMEDA sa antas ng system ay nangangailangan ng paggamit nito sa antas ng bahagi at samakatuwid kailangan itong maging bahagi ng IP package.

Ang elemento ng kaligtasan ay wala sa konteksto

Ang modelo ng negosyo sa IP ay umaasa sa paglilisensya ng parehong IP sa maraming mga customer.

Karamihan sa halaga ng IP ay batay sa kakayahan ng customer na gamitin ito nang hindi nangangailangan ng detalyadong kaalaman sa IP na iyon o ang kinakailangang baguhin ang IP na iyon.

Ang pamantayan sa kaligtasan ng pagganap ng ISO 26262 ay naglalarawan ng isang elemento ng kaligtasan na wala sa konteksto (SEooC) sa ISO 26262 - 10, Clause 9 bilang isang sangkap na nauugnay sa kaligtasan na hindi binuo para sa isang tukoy na item (ibig sabihin sa konteksto ng isang partikular na sasakyan).

Ang isang SEooC ay maaaring isang sistema, isang hanay ng mga system, isang sub-system, isang bahagi ng software o isang bahagi ng hardware.

Ang pagiging kwalipikado ng isang core ng IP bilang isang SEooC sa isang tukoy na antas ng kaligtasan sa pagganap tulad ng ASIL B [D], tulad ng nagawa ng Imagination sa mataas na pagganap, magkakaiba-ibang MIPS I6500F multiprocessor, nagbibigay-daan sa kaligtasan sa pagganap na suportado ng muling magagamit na IP.

Mayroong dalawang makabuluhang kalamangan para sa isang integrator ng SoC mula sa paggamit ng third party na IP bilang isang SEooC:

Maaaring gamitin ng integrator ng SoC ang dokumentadong pagtatasa ng FMEDA na ibinigay bilang bahagi ng SEooC IP package nang direkta sa kanilang pag-aaral sa antas ng system, nagse-save ng sapat na oras at gastos, at pinapanatili ang mga benepisyo mula sa paggamit ng third-party na IP.

• Ang nag-develop ng IP ay may buong kaalaman at pag-access sa disenyo ng IP upang maipatupad nila ang mga kakayahan sa kaligtasan sa pagganap na mas mahusay at mabisa kaysa sa SoC integrator.
• Ang kinakailangang kaligtasan ay dapat na isang mahalagang bahagi ng proseso ng pag-unlad para sa parehong system at bawat bahagi ng IP. Ang paghahatid ng IP bilang isang SEooC ay nagbibigay-daan dito, habang pinapanatili ang kapwa mga pakinabang mula sa magagamit muli na modelo ng negosyo ng IP.

Tungkol sa May-akda

Si Tim Mace ay nakatatandang tagapamahala para sa pagpapaunlad ng negosyo sa MIPS sa Imagination Technologies