隨著諸如智能駕駛汽車、載人/貨、無人農機、各種和消費機器人等智能與無人設備廣泛進入我們的工作和生活，這些設備的安全性已成為了一個值得關注的重要話題。它們的安全運行與設備自身、乘客以及周邊的人員和物品的安全密切相關。根據北京華興萬邦管理咨詢有限公司的研究，智能設備尤其是無人設備的全方位安全性包括三大方面：功能安全、信息安全和時空安全。大家對信息安全仿佛比較熟悉，對功能安全也有所耳聞，對時空安全比較陌生，但三大類安全都越來越重要，并構成了智能和無人設備的完整安全體系。

為了確保這些智能和無人設備安全可控，設計師在進行系統開發的時候，就必須從供應鏈的*環節和*層的技術源頭考慮安全性問題，即梳理從IP核、芯片到開發工具的全流程全方位安全，才能去打造整體安全性更高的系統，不僅可以對設備和消費者/使用者進行*限度的保護，還將因為避免為不安全付出高昂代價建立新的競爭優勢。那么提供與這三大類安全相關的硬件、軟件、工具和服務的企業在未來將有巨大的前景。由于篇幅的原因，本文只詳細分析功能安全的創新和應用，華興萬邦將在其“華興萬邦技術經濟學”公眾號上，繼續推出有關信息安全和時空安全的深入分析。

功能安全的定義

?功能安全（Functional Safety）是系統、設備或者核心部件通過主動安全機制去發現潛在的安全威脅，在相應安全等級約定的覆蓋率上，以及規定的時間內做出正確響應并采取保護措施，以避免因功能失效導致的人員傷害、環境破壞或財產損失風險?。近年來，除了汽車、工業和醫療等過去“傳統上”就重視功能安全的領域，新興的諸如機器人和eVOTL等設備也會逐步開始強調功能安全，即通過在系統中設計主動的安全機制，確保系統在檢測到潛在危險時能正確執行預定安全功能（如關閉危險源、觸發保護）措施等，從而降低的風險。

系統中的主控制器或者處理器是功能安全的*個著眼點，智能化帶來的是越來越多的高性能處理器，如設備中的MCU、MPU、GPU、NPU和CPU芯片等；同時也帶來了核心處理器和主控SoC的設計和軟件開發都變得更加的復雜，因此無論是系統設計師還是*終消費者，都要建立對設備和核心處理單元進行功能安全進行檢查的意識；比如了解智能汽車的關鍵處理單元是否通過了基于ISO 26262標準的ASIL功能安全，才能了解系統給駕乘人員和汽車本身提供了何種程度的保護。

因此，功能安全成為了智能和無人設備的基礎保障，推動了整個芯片產業鏈的快速發展和創新，許多硅IP提供商、芯片設計公司和開發工具提供商都在提高產品性能的同時，還在積極推動其車用產品通過嚴格的ASIL，從而幫助智能/無人設備芯片和系統開發者去快速實現功能安全。

   硅IP是功能安全的源頭

針對智能汽車對高性能計算與功能安全的雙重需求，近年來部分xPU供應商也在產品設計中引入了面向功能安全的架構和機制，但是傳統的功能安全機制因為需要通過鎖步或者備份互檢的方式來實現，其中大量的重復電路設計帶來了芯片整體成本的大幅度上升。

    當然，也有許多廠商在積極推動功能安全方面的創新，以、www.shhzy3.cn/www.shzy4.com/Imagination Technologies不久前推出的DXS GPU IP為例，其在提供汽車主控芯片所需的圖形渲染能力和計算性能的同時，通過創新的分布式安全機制在僅增加10%左右芯片面積開銷的情況下，實現了功能安全并通過了第三方嚴格的ASIL-B。這類能夠高效率支持功能安全的GPU IP，正在成為智能駕駛SoC芯片開發者在競爭中建立優勢的關鍵組件，同時還因為GPU的可編程性為智駕SoC提供了更長的產品生命周期。

除了源自IEC 61508標準的、適用于汽車行業的功能安全標準ISO 26262和相應的ASIL系列，近年來隨著低空經濟和無人產業的快速的發展，促使更多業內人士關注《航空器機載電子設備硬件設計保障指南（DO-254）》，以及相應的航空電子硬件開發的適航標準框架AMC 20-152A（基本上是DO-254的補充）這兩個用于航空設備和的通用標準，他們是否也會成為開發eVOTL這類低空機載電子設備芯片和硬件的功能安全標準呢？

安全性和可管理是低空經濟全面發展的兩個前提，盡管無人的適航要求還并未完全清晰，但是航空工業已經積累了豐富的功能安全經驗和測試體系。AMC 20-152A進一步細化了 DO-254 的驗證方法，如明確 HDL 代碼覆蓋率需達到 95% 以上等。所以，選擇使用符合這兩個標準的IP和芯片，是設計諸如無人飛行設備等新興系統功能安全的重要考量因素，目前業界也有企業一直致力于開發獲得功能安全的IP產品。以下為全球*的IP和驗證IP(VIP)開發商SmartDV Technology提供的部分通過了相關安全的IP和驗證VIP。