随着诸如智能驾驶汽车、载人/货、无人农机、各种和消费机器人等智能与无人设备广泛进入我们的工作和生活，这些设备的安全性已成为了一个值得关注的重要话题。它们的安全运行与设备自身、乘客以及周边的人员和物品的安全密切相关。根据北京华兴万邦管理咨询有限公司的研究，智能设备尤其是无人设备的全方位安全性包括三大方面：功能安全、信息安全和时空安全。大家对信息安全仿佛比较熟悉，对功能安全也有所耳闻，对时空安全比较陌生，但三大类安全都越来越重要，并构成了智能和无人设备的完整安全体系。

为了确保这些智能和无人设备安全可控，设计师在进行系统开发的时候，就必须从供应链的*环节和*层的技术源头考虑安全性问题，即梳理从IP核、芯片到开发工具的全流程全方位安全，才能去打造整体安全性更高的系统，不仅可以对设备和消费者/使用者进行*限度的保护，还将因为避免为不安全付出高昂代价建立新的竞争优势。那么提供与这三大类安全相关的硬件、软件、工具和服务的企业在未来将有巨大的前景。由于篇幅的原因，本文只详细分析功能安全的创新和应用，华兴万邦将在其“华兴万邦技术经济学”公众号上，继续推出有关信息安全和时空安全的深入分析。

功能安全的定义

‌功能安全（Functional Safety）是系统、设备或者核心部件通过主动安全机制去发现潜在的安全威胁，在相应安全等级约定的覆盖率上，以及规定的时间内做出正确响应并采取保护措施，以避免因功能失效导致的人员伤害、环境破坏或财产损失风险‌。近年来，除了汽车、工业和医疗等过去“传统上”就重视功能安全的领域，新兴的诸如机器人和eVOTL等设备也会逐步开始强调功能安全，即通过在系统中设计主动的安全机制，确保系统在检测到潜在危险时能正确执行预定安全功能（如关闭危险源、触发保护）措施等，从而降低的风险。

系统中的主控制器或者处理器是功能安全的*个着眼点，智能化带来的是越来越多的高性能处理器，如设备中的MCU、MPU、GPU、NPU和CPU芯片等；同时也带来了核心处理器和主控SoC的设计和软件开发都变得更加的复杂，因此无论是系统设计师还是*终消费者，都要建立对设备和核心处理单元进行功能安全进行检查的意识；比如了解智能汽车的关键处理单元是否通过了基于ISO 26262标准的ASIL功能安全，才能了解系统给驾乘人员和汽车本身提供了何种程度的保护。

因此，功能安全成为了智能和无人设备的基础保障，推动了整个芯片产业链的快速发展和创新，许多硅IP提供商、芯片设计公司和开发工具提供商都在提高产品性能的同时，还在积极推动其车用产品通过严格的ASIL，从而帮助智能/无人设备芯片和系统开发者去快速实现功能安全。

   硅IP是功能安全的源头

针对智能汽车对高性能计算与功能安全的双重需求，近年来部分xPU供应商也在产品设计中引入了面向功能安全的架构和机制，但是传统的功能安全机制因为需要通过锁步或者备份互检的方式来实现，其中大量的重复电路设计带来了芯片整体成本的大幅度上升。

    当然，也有许多厂商在积极推动功能安全方面的创新，以、www.shhzy3.cn/www.shzy4.com/Imagination Technologies不久前推出的DXS GPU IP为例，其在提供汽车主控芯片所需的图形渲染能力和计算性能的同时，通过创新的分布式安全机制在仅增加10%左右芯片面积开销的情况下，实现了功能安全并通过了第三方严格的ASIL-B。这类能够高效率支持功能安全的GPU IP，正在成为智能驾驶SoC芯片开发者在竞争中建立优势的关键组件，同时还因为GPU的可编程性为智驾SoC提供了更长的产品生命周期。

除了源自IEC 61508标准的、适用于汽车行业的功能安全标准ISO 26262和相应的ASIL系列，近年来随着低空经济和无人产业的快速的发展，促使更多业内人士关注《航空器机载电子设备硬件设计保障指南（DO-254）》，以及相应的航空电子硬件开发的适航标准框架AMC 20-152A（基本上是DO-254的补充）这两个用于航空设备和的通用标准，他们是否也会成为开发eVOTL这类低空机载电子设备芯片和硬件的功能安全标准呢？

安全性和可管理是低空经济全面发展的两个前提，尽管无人的适航要求还并未完全清晰，但是航空工业已经积累了丰富的功能安全经验和测试体系。AMC 20-152A进一步细化了 DO-254 的验证方法，如明确 HDL 代码覆盖率需达到 95% 以上等。所以，选择使用符合这两个标准的IP和芯片，是设计诸如无人飞行设备等新兴系统功能安全的重要考量因素，目前业界也有企业一直致力于开发获得功能安全的IP产品。以下为全球*的IP和验证IP(VIP)开发商SmartDV Technology提供的部分通过了相关安全的IP和验证VIP。