隨著汽車電子的不斷發(fā)展，車規(guī)MCU已經(jīng)成為了汽車電子系統(tǒng)的高性能處理器。多年來，車規(guī)MCU已經(jīng)取得了巨大的技術(shù)進(jìn)步，這得益于工業(yè)自動化控制技術(shù)的快速發(fā)展、研究機(jī)構(gòu)的不懈努力以及汽車工程師的不斷改進(jìn)，使汽車電子產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新無限。

然而，作為汽車電子系統(tǒng)重要的控制芯片，車規(guī)MCU面臨的巨大壓力和責(zé)任也不斷增加。因此，如何保證車規(guī)MCU的功能安全，是過去及今后一直需要進(jìn)行的研究和實(shí)踐問題。本文將系統(tǒng)介紹保證車規(guī)MCU功能安全的方法和實(shí)踐。

一、車規(guī)MCU功能安全的基本要求：ISO26262

ISO26262作為車規(guī)MCU功能安全的國際標(biāo)準(zhǔn)，為提供各種停車輔助和主動安全功能的汽車參與者提供了質(zhì)量和安全性保障。此標(biāo)準(zhǔn)旨在確保汽車電子系統(tǒng)中的安全功能能夠滿足各種先決條件，從而保護(hù)車輛運(yùn)營者和其他道路用戶的安全和健康。因此，車規(guī)MCU的開發(fā)和實(shí)施必須遵循ISO26262的要求，確保在測試和使用過程中安全性。

二、車規(guī)MCU功能安全的實(shí)踐：4S法則

為保證車規(guī)MCU的安全性，汽車工業(yè)已經(jīng)開發(fā)了許多實(shí)踐的方法。例如，“4S法則”：Safe做正確的、Strong做強(qiáng)大的、Swift做快速的、Small做小的。

第一個(gè)S, Safe（正確的）。安全需求往往是車規(guī)MCU開發(fā)過程的首要考慮因素。因此，開發(fā)團(tuán)隊(duì)必須把車規(guī)MCU的安全性作為優(yōu)先要求，并將其集成在整個(gè)MCU開發(fā)過程中，包括系統(tǒng)分析、軟件設(shè)計(jì)、硬件設(shè)計(jì)、軟件測試以及硬件測試等方面。

第二個(gè)S，Strong（強(qiáng)大的）。傳感器、處理器和后兩個(gè)S的支撐是確保MCU系統(tǒng)安全的基礎(chǔ)。強(qiáng)大的處理器和傳感器能夠?yàn)檐囈?guī)MCU提供更好的計(jì)算能力和更加精準(zhǔn)的控制算法，從而為其提供更好的性能和安全性。

第三個(gè)S，Swift（快速的）。專業(yè)的軟件開發(fā)和固件升級策略是為了使車規(guī)MCU能夠快速、準(zhǔn)確地響應(yīng)不同的操作和情況，切實(shí)保護(hù)車輛和乘客的安全。

第四個(gè)S，Small（小的）。小型化是提供汽車電子系統(tǒng)最支出的策略之一。通過減小電子控制器的大小，可以減少備用部件的數(shù)量，同時(shí)減輕汽車重量，進(jìn)而提高燃油經(jīng)濟(jì)性。MCU廠商應(yīng)該不斷將小型化思想引入廠商內(nèi)部管理和產(chǎn)品設(shè)計(jì)中，以減小產(chǎn)品的尺寸。

三、對車規(guī)MCU功能安全的實(shí)踐案例：瑞納捷半導(dǎo)體

作為國內(nèi)車規(guī)MCU芯片廠商，瑞納捷半導(dǎo)體一直重視車規(guī)MCU的安全性，致力于通過各種實(shí)踐措施保證芯片的安全性。為此，瑞納捷半導(dǎo)體先后取得ISO26262和ASPICE等認(rèn)證，使其MCU芯片在安全性和品質(zhì)方面得到了充分的保障。

在技術(shù)實(shí)踐方面，瑞納捷半導(dǎo)體采用了多種方法來確保其車規(guī)MCU芯片的安全性，具體如下：

1. 采用雙Redundancy技術(shù)。雙Redundancy技術(shù)是一種安全性較高的系統(tǒng)架構(gòu)設(shè)計(jì)方法。在此方法中，兩個(gè)單元同時(shí)獨(dú)立工作，當(dāng)一個(gè)單元出現(xiàn)故障時(shí)，另一個(gè)單元可以接管其工作，保證系統(tǒng)的正常運(yùn)行。

2. 采用多級故障檢測和自診斷功能。車規(guī)MCU芯片應(yīng)具備良好的自診斷功能，以便及時(shí)識別故障或錯(cuò)誤，從而允許系統(tǒng)正常工作并預(yù)測故障發(fā)生的可能性；同時(shí)，具有多級故障檢測能力，以防止任何重大故障或技術(shù)故障。瑞納捷半導(dǎo)體在車規(guī)MCU芯片的架構(gòu)設(shè)計(jì)中采用了這兩種方法的結(jié)合，提高了芯片的安全性和可靠性。

3. 采用多重安全保護(hù)方案。車規(guī)MCU芯片的多重安全保護(hù)方案包括軟件和硬件兩方面，以保證芯片的完全安全性。這些保護(hù)措施包括內(nèi)置CMOS電源控制和調(diào)整電源，數(shù)據(jù)備份和報(bào)告以及面板慢速鎖定等功能。

上述實(shí)踐案例表明，保證車規(guī)MCU的功能安全是緊急且必要的，在汽車電子行業(yè)中應(yīng)得到廣泛應(yīng)用。國內(nèi)MCU廠商應(yīng)該從技術(shù)、管理和服務(wù)等方面加強(qiáng)車規(guī)MCU開發(fā)，繼續(xù)跟進(jìn)行業(yè)趨勢，提高技術(shù)競爭力，并在客戶服務(wù)中產(chǎn)生巨大附加值，為制造未來安全的汽車做出貢獻(xiàn)。