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新思科技交付業內首個符合ISO 26262的ASIL D級處理器IP核
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原標題：新思科技交付業內首個符合ISO 26262的ASIL D級處理器IP核
一、技術突破：全球首款ASIL D級處理器IP核的行業意義
新思科技（Synopsys）推出的DesignWare? ARC? EM Safety Island IP核，是全球首款通過ISO 26262 ASIL D認證的處理器IP，標志著汽車芯片設計從“功能實現”向“安全可信”的跨越。ASIL D是汽車安全完整性等級（Automotive Safety Integrity Level）中的最gao級別，要求系統在極端故障下仍能保證安全運行，適用于自動駕駛、動力總成、制動系統等關鍵領域。
二、技術解析：ASIL D級IP核的核心優勢
雙核鎖步架構（Dual-Core Lockstep）
故障檢測率（FIT）：<1 FIT（即每10億小時故障次數<1次）；
診斷覆蓋率（DC）：≥99%，滿足ASIL D對硬件隨機故障的要求。
原理：兩個完全相同的處理器核心并行執行相同指令，通過比較器實時校驗結果，檢測并糾正單粒子翻轉（SEU）等瞬態故障。
安全指標：
類比：如同飛機雙引擎設計，即使一個引擎失效，另一個仍能保證安全飛行。
集成安全監控單元（SMU）
實時監測處理器電壓、溫度、時鐘頻率等參數，觸發安全狀態（如降級模式或系統復位）；
支持安全啟動（Secure Boot）與固件加密，防止惡意攻擊。
功能：
數據：SMU的響應時間<10μs，遠低于ISO 26262要求的100ms安全窗口。
低功耗與高性能平衡
技術：采用ARCv2DSP指令集與動態電壓頻率調節（DVFS），在ASIL D安全等級下，性能損失僅15%，功耗較同類方案低30%。
應用場景：適用于L3級自動駕駛域控制器（DCU），需同時滿足實時計算與功能安全需求。
三、行業影響：重新定義汽車芯片設計標準
加速車規級芯片開發
時間成本：傳統ASIL D芯片開發需2-3年，新思IP核可將安全相關模塊開發周期縮短60%；
成本優化：減少第三方安全認證費用約200萬美元，降低車企與Tier 1供應商的準入門檻。
推動自動駕駛落地
傳感器融合：處理激光雷達、攝像頭等多源數據，確保決策算法的容錯性；
執行器控制：如線控轉向、電子穩定程序（ESP），需ASIL D級實時響應。
關鍵領域：
市場數據：2023年全球L2+及以上自動駕駛芯片市場規模達120億美元，ASIL D IP核滲透率預計超40%。
生態協同效應
工具鏈整合：與新思科技Verification Continuum平臺無縫對接，支持形式化驗證、硬件仿真與故障注入測試；
客戶案例：英偉達、高通、Mobileye等自動駕駛芯片廠商已采用該IP核，加速其產品通過ASIL D認證。
四、技術對比：新思VS競品方案
| 指標 | 新思科技ARC EM Safety Island | 某競品ASIL D IP核 | 行業基準 |
|---|---|---|---|
| 故障檢測率（FIT） | <1 | <5 | <10 |
| 診斷覆蓋率（DC） | ≥99% | ≥95% | ≥90% |
| 功耗（mW/MHz） | 0.8 | 1.2 | 1.5 |
| 認證范圍 | 處理器+安全監控單元 | 僅處理器核心 | 處理器核心 |
| 開發工具支持 | 全流程驗證工具鏈 | 基礎仿真工具 | 部分工具 |
五、應用場景與案例
案例1：L3級自動駕駛域控制器
域控制器通過TüV萊茵ASIL D認證，量產周期縮短8個月。
集成ARC EM Safety Island與ARC HS4xD處理器（支持AI加速）；
通過鎖步架構+SMU實現ASIL D安全等級，AI算力損失僅8%。
客戶需求：某頭部車企需在2024年量產L3級車型，要求域控制器通過ASIL D認證，同時支持10TOPS AI算力。
新思方案：
成果：
案例2：電動動力總成控制器
控制器EMC性能提升20dB，故障響應時間<5μs。
采用ARC EM Safety Island管理高壓電源監控與故障響應；
通過硬件安全島（HSI）隔離安全關鍵代碼，防止軟件攻擊。
客戶需求：某Tier 1供應商需開發高集成度電驅控制器，支持800V高壓平臺與功能安全。
新思方案：
成果：
六、未來展望：ASIL D IP核的技術演進
Chiplet集成
2025年計劃推出ASIL D級Chiplet，支持多核異構集成（如CPU+GPU+AI加速器），進一步降低系統級安全認證成本。
AI安全增強
開發安全AI加速器IP核，在神經網絡推理中嵌入故障檢測機制，滿足ASIL D對AI算法可信度的要求。
6G與車路協同
探索ASIL D級V2X通信處理器，保障車聯網通信的實時性與安全性，支持C-V2X與5G-V2X雙模。
七、總結
新思科技ASIL D級處理器IP核的交付，不僅解決了汽車芯片設計中的“安全孤島”問題，更通過雙核鎖步、安全監控、低功耗設計三大核心技術，為自動駕駛、電動化、車聯網等場景提供了可量產的解決方案。隨著汽車行業向“軟件定義汽車”轉型，該IP核將成為車企與Tier 1供應商構建安全可信電子架構的核心基石，推動智能汽車產業邁向更高安全標準。
責任編輯：David
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