چگونه قابلیت اطمینان اتومبیل های خودران را بهبود بخشیم

با این حال ، همانطور که آزمایشات دنیای واقعی در جاده های امروز انجام می شود ، دامنه عملکردهایی که اتومبیل های خودران باید از آنها پشتیبانی کنند در حال گسترش و پیچیده تر شدن هستند.این سیستم های اتوماتیک به طور مداوم عملکرد ، مصرف برق ، ایمنی ، امنیت و قابلیت اطمینان را بهبود می بخشند.برای OEM های خودرو ، برای اطمینان از انطباق اتومبیل های خودران با مقررات ایمنی ، آنها باید سخت افزار و نرم افزار را مطابق با استاندارد ایمنی عملکردی ISO2626 طراحی کنند.اگر توسعه دهندگان از آمادگی خوبی برخوردار نباشند ، باید سرمایه و وقت اضافی برای اثبات مطابقت داشتن محصولاتشان با استانداردهای ایمنی سرمایه گذاری کنند ، به طور بالقوه با تاخیر قابل توجهی در راه اندازی ، سودآوری و سهم بازار از بین می رود.

هدف اصلی ایمنی و قابلیت اطمینان وسایل نقلیه خودمختار جلوگیری از صدمات جانی و خسارات مالی است.زمان وقوع حادثه و مسئولیت حادثه نیز از موارد قانونی است که باید مورد توجه قرار گیرد.در چنین وضعیت ترافیکی ، رانندگی اتوماتیک با مشکلات قانونی زیادی روبرو است و نحوه تعیین انتساب مسئولیت در هنگام وقوع یک حادثه هنوز در انتظار است.بنابراین ، باید از شکست ها جلوگیری کرد.این امر باعث شده OEM و تأمین کنندگان بازار خودرو توجه بیشتری به قابلیت اطمینان داشته باشند.اثبات ایمن و قابل اعتماد بودن هر جز component در یک ماشین هوشمند بسیار مهم است.

ذخیره سازی دقیق تر ، قابل اعتماد تر

اتومبیل های خودران به سیستم پیشرفته کمک راننده پیشرفته (ADAS) مجهز هستند.این وسایل نقلیه دارای سنسورهای متعدد (دوربین ، لیدار و غیره) هستند و دارای کنترل هایی هستند که به آنها امکان می دهد به طور مستقل رانندگی کرده و از برخورد جلوگیری کنند.این سنسورها و کنترل ها بسیار مهم هستند و نمی توانند از کار بیفتند.شکل.1 نمودار شماتیک سیستم رانندگی خودکار را با سطح 3 ، 4 و 5 سطح اتوماتیک نشان می دهد که می تواند بدون نظارت رانندگی کند.

دستگاه های حافظه غیر فرار نقش مهمی در سیستم های ADAS ایفا می کنند ، ذخیره سازی کد راه اندازی و ثبت اطلاعات برای رویدادهای مهم مأموریت را فراهم می کنند.با هوشمندتر شدن این سیستم ها ، آنها باید پردازش داده های بیشتری را سریعتر و با سطح اطمینان بالاتری انجام دهند.علاوه بر این ، حتی اگر طراحی ADAS در غیر این صورت قابل اعتماد باشد ، اگر حافظه محافظت نشود ، می تواند آسیب پذیر باشد (یعنی بیت حافظه در هنگام راه اندازی یا هنگام کار دستگاه تأیید نمی شود).

NOR flash فناوری ایده آل حافظه برای کاربردهای مهم ماموریت است زیرا فضای ذخیره سازی غیر فرار را پشتیبانی می کند که با قابلیت اطمینان بالا و تشخیص های یکپارچه پشتیبانی می شود.تشخیص یکپارچه تمامیت داده ها را تضمین می کند ، خرابی های احتمالی را تشخیص می دهد و حتی خطاها را اصلاح می کند.علاوه بر این ، مزایایی مانند راه اندازی به موقع و زمان راه اندازی سریع سیستم با کارایی بالا دسترسی سریع به کد ، داده های پیکربندی و تصاویر گرافیکی را در هنگام روشن شدن ماشین تسهیل می کند.

امروزه ، برای دستیابی به استانداردهای ایمنی عملکردی خودرو مانند ISO26262 ، خانواده دستگاه های حافظه باید از ابتدا طراحی شوند.این نسل جدید حافظه نه تنها قابلیت اطمینان بیشتری را فراهم می کنند ، بلکه عملکرد را نیز بهبود می بخشند ، مصرف برق را به میزان قابل توجهی کاهش می دهند و هزینه کلی مالکیت را کاهش می دهند.

ادغام

یکی از موثرترین راههای ساده سازی سیستم ، یکپارچه سازی است.هنگامی که یک سیستم از اجزای زیادی تشکیل شده باشد ، هر یک از اجزا و اتصالات متقابل آن با سایر اجزا می توانند نقطه بالقوه خرابی باشند.به عنوان مثال ، ادغام MCU با ذخیره سازی منجر به دسترسی سریعتر به داده ها و کد ، پردازش کارآمدتر ، قابلیت اطمینان بیشتر و هزینه کمتر است.علاوه بر این ، توسعه ساده شده است زیرا اجزایی که قبلاً باید توسط توسعه دهندگان در سیستم های بزرگتر ادغام می شدند ، اکنون می توانند توسط MCU به صورت داخلی مدیریت شوند.

مزایای ادغام اکنون به NOR flash می رسد.از آنجا که تولیدکنندگان حافظه شروع به ادغام حافظه با پردازنده هایی مانند Arm Cortex-M0 می کنند ، پردازش پیچیده ای برای حفظ قابلیت اطمینان حافظه با سرعت بالا و چگالی بالا انجام می شود (شکل 2 را ببینید).ظهور پردازنده های پردازنده می تواند انقلابی در نحوه استفاده مهندسان از فلش مموری برای طراحی با امکان ذخیره سازی دقیق تر ایجاد کند.به عنوان مثال ، در گذشته ، برای افزایش عمر حافظه فلش ، کارهای زیادی در زمینه تولید نرم افزار همسان سازی سایش انجام شده است.اکنون ، مشکل تساوی ضرر در داخل توسط MCU یکپارچه مدیریت می شود.

نسل جدید SoC پیچیده با استفاده از فناوری 16 نانومتری FinFET هنوز قادر به جاسازی حافظه فلش در یک تراشه نیست.بنابراین آنها باید به فناوری فلاش NOR دقیق تر و هوشمندتر اعتماد کنند.نه تنها می توان از پردازنده های آنبرد برای مدیریت تمام مناطق مهم حافظه ذخیره سازی حافظه استفاده کرد ، بلکه می توان از آنها برای مدیریت ناحیه امنیت شبکه حافظه برای جلوگیری از حملات مخرب استفاده کرد.وقتی پردازنده های یکپارچه در حافظه فلش گنجانده می شوند ، این واحدها توسط دستگاه های حافظه به صورت خودکار مدیریت می شوند و می توانند به سرعت پیکربندی شوند تا نیازهای خاص برنامه را برآورده کنند.

تغییر خواسته ها

در حال حاضر ، صنعت خودرو از کمک راننده به سمت توسعه کاملاً خودکار در حال حرکت است.این سیستم ها برای کاهش تأخیر و بهبود کارایی به هوش در همه سطوح احتیاج دارند.در عین حال ، معماری داخلی خودرو نیز از سیستم گسسته اصلی مستقل به سیستم بهم پیوسته در حال توسعه است.سیستم های بهم پیوسته می توانند داده ها را در زمان واقعی بین سیستم ها منتقل کرده و نقش هوش مصنوعی و یادگیری ماشین را بازی کنند.علاوه بر این ، داده های جمع آوری شده از وسیله نقلیه برای پیاده سازی پیش بینی پیش بینی شده استفاده می شود تا وسیله نقلیه بتواند راننده را وادار به نگهداری وسیله نقلیه قبل از بروز خرابی کند.برای انجام تجزیه و تحلیل پیچیده تر و به روزرسانی نرم افزار جدید از cloud به ماشین ، باید داده ها را به cloud ارسال کنید.

ذخیره سازی هوشمند فلش در قلب این سیستم ها قرار دارد زیرا کدهای مهم و داده های ذخیره شده در این حافظه های غیر فرار هنوز هم باید قابل اعتماد باشند و بیش از 20 سال بدون خرابی در محیط های شدید دوام می آورند.با اضافه کردن پردازنده های پردازنده ، این حافظه ها اکنون می توانند سطح بالاتری از قابلیت و قابلیت اطمینان را ارائه دهند ، در حالی که وظایف مدیریت حافظه مانند تعادل از دست دادن ، افزایش امنیت سیستم با محافظت رمزنگاری و انجام تشخیص های حیاتی امنیتی را بارگیری می کنند.

رانندگی خودمختار صنعتی است که به سرعت در حال رشد است و ویژگی های جدید ایمنی و ویژگی های اطمینان ایمنی با همان سرعت توسعه و استاندارد می شوند.OEM ها به معماری انعطاف پذیر نیاز دارند که به موقع با این استانداردها سازگار باشد و ویژگی های پیشرفته ای را ارائه دهد که قابلیت اطمینان طولانی مدت را افزایش می دهد.به عنوان مثال ، وقتی حافظه می تواند نوع خاصی از خرابی را پیش بینی کند ، می تواند اولویت بندی را شروع کند.

برای کمک به ساخت OEM در ساخت سیستم های انطباق ، تولیدکنندگان حافظه باید اسناد امنیتی سازگار با ISO 26262 را ارائه دهند ، از جمله گزارش های دقیق تجزیه و تحلیل ایمنی مانند کتابچه های راهنمای ایمنی ، تأثیر حالت خرابی و آنالیز تشخیصی (FMEDA) ، آنالیز شکست وابسته (DFA) و مستقل از زمینه عناصر امنیتی (SEooC).علاوه بر این ، تولیدکنندگان حافظه باید به طور فعال این استانداردها را تهیه و مطابقت دهند تا اطمینان حاصل کنند که اجزای آنها با الزامات نظارتی مطابقت دارند.

دستگاه های حافظه مانند فلاش Semper NOR Cypress برای پاسخگویی به چالش های نسل جدید وسایل نقلیه و سیستم های صنعتی طراحی شده اند و طیف گسترده ای از استانداردهای کیفیت ، قابلیت اطمینان و ایمنی را برآورده می کنند.