美光LPDDR5內存為汽車高級駕駛輔助系統提供解決方案

原創美光科技 2024-05-14 12:00

高性能SGT MOS產品，保障BMS高效可靠運行 4周搞定BLE/Wi?Fi/NFC，從選型到首例工程

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R = 風險管理 —— 美光 SAFER?內存

長期以來，汽車功能安全主要由一級供應商和汽車主機廠商（OEM）負責。如今，隨著車輛系統復雜性的提升和車內電子元件的不斷增加，功能安全正逐漸成為半導體廠商關注的焦點。憑借專門打造的符合 JEDEC 標準的車規級產品組合，美光推出了 SAFER 汽車功能安全解決方案，致力于滿足汽車行業對功能安全的需求。美光 LPDDR5 內存基于 SAFER 框架打造，現已正式發布并已量產，旨在為行業最復雜的汽車高級駕駛輔助系統?(ADAS) 提供解決方案。

芯片和系統風險管理

如今，ADAS 系統在汽車中的加速部署突出了功能安全的重要性。隨著一級供應商和汽車主機廠商在安全關鍵型 ECU 中應用了更多半導體元件，汽車對 ADAS 性能的要求大幅提高，進而強調了半導體功能安全。而由于車載信息娛樂系統與 ADAS 的交互程度逐漸加深，系統級功能安全也受到影響，更加凸顯了功能安全的重要性。在系統層面，半導體內存和存儲設備需要滿足嚴苛的安全要求，比如符合 ISO 26262 標準。

ISO 26262 標準將功能安全定義為“避免電氣/電子系統在運行過程中因故障而引發不合理風險”，并將故障分為兩種類型：系統故障和隨機故障。因此，功能安全包括兩個關鍵組成部分——系統故障覆蓋和隨機故障覆蓋，以支持設備按設計和預期正常運行，并在隨機故障間歇發生時進行標記。通過這些標記，系統能對故障進行分析并做出適當的響應。

在半導體研發過程中，可通過以下措施降低系統故障風險：

●?教育培訓（例如對員工開展 ISO 26262 標準培訓）

●?組織管理（例如設立專門的安全辦公室、進行內 /?外部安全認證）

● 信息擴充（例如提供額外的文件和審查要求）

汽車安全完整性等級（ASIL）每提升一級，相應的產品開發工序就會隨之增加。ASIL D 是目前最嚴格的功能安全認證等級，產品開發所需執行的工序也最多。

ISO 26262 認證有助于降低風險

盡管全面通過 ISO 26262??ASIL-D 認證的器件能為系統集成商提供最高的安全等級，但 ISO 26262 標準還提供了三種行業認可的替代方法，用于處理系統故障并降低風險：

●質量管理硬件 (QM HW)?要素評估（硬件評估）

●?在使用中驗證質量管理硬件要素

●?ASIL 分解

根據 ISO 26262 標準規定，對于 III 類硬件要素，硬件評估只能在 ISO 26262-8:2018 第 13.4.4.1 條規定的過渡期內使用，新一代硬件要素應按照 ISO 26262 標準進行開發。未來，對于需要使用III 類硬件要素的設計，就要通過正規的標準認證流程。而如果現有市場存在符合 ISO 26262 標準認證的器件，那么設計時就不能采用硬件評估方法，以更好地管理風險和降低集成復雜性，并進而降低總體成本。

根據 ISO 26262-8 標準第 13.4.1.1 條，LPDDR DRAM 應歸類為 III 類硬件要素。

汽車安全領域知名咨詢公司 exida 的硬件要素分類標準。¹

“在使用中驗證質量管理(QM)硬件要素”的方法需在退貨商品授權(RMA)少量的基礎上對退貨產品進行評估。這種方法要求市場上實際使用的器件數量達到約 500?萬個，才能證明該器件可用于安全應用。

該方法可能需要 4 到 6 年時間才能獲得 ASIL-D 認證。考慮到供應鏈可能出現延誤，出貨量和運營時間也難以保證，“在使用中驗證”的方法僅能提供較低水平的安全要求且內在風險較高，因此不建議作為一種可持續的方法。

根據 ISO26262-9:2018 第 5 條對 ASIL 分解的描述，簡言之，ASIL 分解是一種結構化方法，通過在系統內添加冗余來降低系統各部分所需的 ASIL 級別。與硬件評估相比，ASIL 分解可連續用于多代產品，但系統冗余也會導致系統總成本和器件數量的顯著增加。此外，由于 ASIL 分解側重于故障檢測而非避免故障，因此可能會對整體系統可用性產生重大影響。

結論

盡管上述三種替代方法也能實現 ASIL KPI?目標，但采用經過 ASIL-D 認證/兼容的器件能將風險降至最低并加速產品上市，如美光 LPDDR5 ASIL-D 認證內存。

美光率先推出業界首款獲得 JEDEC 和 ISO 26262 ?ASIL-D 認證的內存，現已開始量產。如需了解更多信息，請閱讀往期內容，深入了解美光應用于汽車安全關鍵型系統中的?DRAM、汽車行業主要發展趨勢及其對內存與存儲的影響等內容。

¹exida 是一家專門從事自動化系統安全和其他安全專業領域的產品認證和信息咨詢公司。

美光?SAFER 車用內存系列博客

美光 SAFER 車用內存系列博客針對創新的車用內存解決方案輸出洞察并提供指導。美光 SAFER 內存涵蓋五個關鍵概念：(Safest) 指當前業界前沿的安全解決方案；(Automotive mindset) 指汽車思維；(Fault coverage)?指故障覆蓋率；(Engineering leadership)?指先進工程；?(Risk management)?指風險管理。我們針對這五大概念分別發布了相應的博客，詳細介紹每個概念。