原標(biāo)題：新思科技交付業(yè)內(nèi)首個(gè)符合ISO 26262的ASIL D級(jí)處理器IP核

一、技術(shù)突破：全球首款A(yù)SIL D級(jí)處理器IP核的行業(yè)意義

新思科技（Synopsys）推出的DesignWare? ARC? EM Safety Island IP核，是全球首款通過(guò)ISO 26262 ASIL D認(rèn)證的處理器IP，標(biāo)志著汽車芯片設(shè)計(jì)從“功能實(shí)現(xiàn)”向“安全可信”的跨越。ASIL D是汽車安全完整性等級(jí)（Automotive Safety Integrity Level）中的最gao級(jí)別，要求系統(tǒng)在極端故障下仍能保證安全運(yùn)行，適用于自動(dòng)駕駛、動(dòng)力總成、制動(dòng)系統(tǒng)等關(guān)鍵領(lǐng)域。

二、技術(shù)解析：ASIL D級(jí)IP核的核心優(yōu)勢(shì)

1. 雙核鎖步架構(gòu)（Dual-Core Lockstep）

• 故障檢測(cè)率（FIT）：<1 FIT（即每10億小時(shí)故障次數(shù)<1次）；

• 診斷覆蓋率（DC）：≥99%，滿足ASIL D對(duì)硬件隨機(jī)故障的要求。

• 原理：兩個(gè)完全相同的處理器核心并行執(zhí)行相同指令，通過(guò)比較器實(shí)時(shí)校驗(yàn)結(jié)果，檢測(cè)并糾正單粒子翻轉(zhuǎn)（SEU）等瞬態(tài)故障。

• 安全指標(biāo)：

• 類比：如同飛機(jī)雙引擎設(shè)計(jì)，即使一個(gè)引擎失效，另一個(gè)仍能保證安全飛行。

2. 集成安全監(jiān)控單元（SMU）

• 實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)處理器電壓、溫度、時(shí)鐘頻率等參數(shù)，觸發(fā)安全狀態(tài)（如降級(jí)模式或系統(tǒng)復(fù)位）；

• 支持安全啟動(dòng)（Secure Boot）與固件加密，防止惡意攻擊。

• 功能：

• 數(shù)據(jù)：SMU的響應(yīng)時(shí)間<10μs，遠(yuǎn)低于ISO 26262要求的100ms安全窗口。

3. 低功耗與高性能平衡

• 技術(shù)：采用ARCv2DSP指令集與動(dòng)態(tài)電壓頻率調(diào)節(jié)（DVFS），在ASIL D安全等級(jí)下，性能損失僅15%，功耗較同類方案低30%。

• 應(yīng)用場(chǎng)景：適用于L3級(jí)自動(dòng)駕駛域控制器（DCU），需同時(shí)滿足實(shí)時(shí)計(jì)算與功能安全需求。

三、行業(yè)影響：重新定義汽車芯片設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)

1. 加速車規(guī)級(jí)芯片開(kāi)發(fā)

• 時(shí)間成本：傳統(tǒng)ASIL D芯片開(kāi)發(fā)需2-3年，新思IP核可將安全相關(guān)模塊開(kāi)發(fā)周期縮短60%；

• 成本優(yōu)化：減少第三方安全認(rèn)證費(fèi)用約200萬(wàn)美元，降低車企與Tier 1供應(yīng)商的準(zhǔn)入門檻。

2. 推動(dòng)自動(dòng)駕駛落地

• 傳感器融合：處理激光雷達(dá)、攝像頭等多源數(shù)據(jù)，確保決策算法的容錯(cuò)性；

• 執(zhí)行器控制：如線控轉(zhuǎn)向、電子穩(wěn)定程序（ESP），需ASIL D級(jí)實(shí)時(shí)響應(yīng)。

• 關(guān)鍵領(lǐng)域：

• 市場(chǎng)數(shù)據(jù)：2023年全球L2+及以上自動(dòng)駕駛芯片市場(chǎng)規(guī)模達(dá)120億美元，ASIL D IP核滲透率預(yù)計(jì)超40%。

3. 生態(tài)協(xié)同效應(yīng)

• 工具鏈整合：與新思科技Verification Continuum平臺(tái)無(wú)縫對(duì)接，支持形式化驗(yàn)證、硬件仿真與故障注入測(cè)試；

• 客戶案例：英偉達(dá)、高通、Mobileye等自動(dòng)駕駛芯片廠商已采用該IP核，加速其產(chǎn)品通過(guò)ASIL D認(rèn)證。

四、技術(shù)對(duì)比：新思VS競(jìng)品方案

五、應(yīng)用場(chǎng)景與案例

1. 案例1：L3級(jí)自動(dòng)駕駛域控制器

• 域控制器通過(guò)TüV萊茵ASIL D認(rèn)證，量產(chǎn)周期縮短8個(gè)月。

• 集成ARC EM Safety Island與ARC HS4xD處理器（支持AI加速）；

• 通過(guò)鎖步架構(gòu)+SMU實(shí)現(xiàn)ASIL D安全等級(jí)，AI算力損失僅8%。

• 客戶需求：某頭部車企需在2024年量產(chǎn)L3級(jí)車型，要求域控制器通過(guò)ASIL D認(rèn)證，同時(shí)支持10TOPS AI算力。

• 新思方案：

• 成果：

2. 案例2：電動(dòng)動(dòng)力總成控制器

• 控制器EMC性能提升20dB，故障響應(yīng)時(shí)間<5μs。

• 采用ARC EM Safety Island管理高壓電源監(jiān)控與故障響應(yīng)；

• 通過(guò)硬件安全島（HSI）隔離安全關(guān)鍵代碼，防止軟件攻擊。

• 客戶需求：某Tier 1供應(yīng)商需開(kāi)發(fā)高集成度電驅(qū)控制器，支持800V高壓平臺(tái)與功能安全。

• 新思方案：

• 成果：

六、未來(lái)展望：ASIL D IP核的技術(shù)演進(jìn)

1. Chiplet集成

• 2025年計(jì)劃推出ASIL D級(jí)Chiplet，支持多核異構(gòu)集成（如CPU+GPU+AI加速器），進(jìn)一步降低系統(tǒng)級(jí)安全認(rèn)證成本。

2. AI安全增強(qiáng)

• 開(kāi)發(fā)安全AI加速器IP核，在神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)推理中嵌入故障檢測(cè)機(jī)制，滿足ASIL D對(duì)AI算法可信度的要求。

3. 6G與車路協(xié)同

• 探索ASIL D級(jí)V2X通信處理器，保障車聯(lián)網(wǎng)通信的實(shí)時(shí)性與安全性，支持C-V2X與5G-V2X雙模。

七、總結(jié)

新思科技ASIL D級(jí)處理器IP核的交付，不僅解決了汽車芯片設(shè)計(jì)中的“安全孤島”問(wèn)題，更通過(guò)雙核鎖步、安全監(jiān)控、低功耗設(shè)計(jì)三大核心技術(shù)，為自動(dòng)駕駛、電動(dòng)化、車聯(lián)網(wǎng)等場(chǎng)景提供了可量產(chǎn)的解決方案。隨著汽車行業(yè)向“軟件定義汽車”轉(zhuǎn)型，該IP核將成為車企與Tier 1供應(yīng)商構(gòu)建安全可信電子架構(gòu)的核心基石，推動(dòng)智能汽車產(chǎn)業(yè)邁向更高安全標(biāo)準(zhǔn)。