RISC-V IP對車規(guī)功能安全的追求

電子發(fā)燒友網報道（文/周凱揚）在車規(guī)SoC的設計上，要想保證車規(guī)認證安全達標過關，就必須從設計的各個環(huán)節(jié)都遵循功能安全設計，比如IP、開發(fā)工具等等。比如為了盡快使得汽車芯片獲得ISO 26262認證，IP廠商本身在符合ISO26262規(guī)范設計的同時，也會在通過認證后，把診斷分析表格和安全手冊之類的資料交給授權方，從而減少他們設計芯片取得ISO26262認證的時間。如今，不少RISC-V IP公司也都相繼推出了車規(guī)級的安全IP，為RISC-V上車保駕護航。

晶心科技

去年10月，晶心科技宣布推出了首款完全符合并通過ISO 26262功能安全標準認證的RISC-V CPU IP，并正式開放授權。作為一個CPU IP，N25F-SE采用了32位五級流水線的設計，憑借高主頻和高CoreMarks/MHz的性能，已經可以用于汽車應用中的嵌入式系統(tǒng)通用控制了。

N25F-SE的出現成功幫助車規(guī)SoC的設計減少了成本和功耗，因為只需要一個ASIL-B處理器IP即可，而不用非得使用雙核鎖步的ASIL-D方案。據了解，該IP公布之初，就已經有數家頭部SoC設計公司借助N25F-SE開發(fā)車載應用了。

但隨著N25F-SE一同公布，支持DSP擴展與位操作擴展的另一車規(guī)IP，D25F-SE，原定于今年年初推出，如今已經被推遲至今年下半年。在額外擴展的支持下，D25F-SE在汽車圖像處理、信號處理和機器學習算法上的表現會更強，同時也有了做進汽車ADAS系統(tǒng)中的機會。

Rambus

其實要只看RISC-V IP的話，早在2020年，Rambus有兩款RISC-V加密核心獲得了車規(guī)認證，也就是符合ASIL-D標準的RT-645和符合ASIL-B標準的RT-640。兩者均是完全可編程的硬件安全內核，專為汽車應用打造。RT-645和RT-640采用定制的RISC-V孤島式協(xié)處理器設計，集成了專用的安全存儲器、高性能加密加速器等。

這類安全內核可以作為獨立的信任根，即作為汽車SoC中的硬件安全協(xié)處理器，由于采用了孤島式設計，盡管和用于通用計算的主CPU處于同一芯片上，卻依然只能通過硬件方式訪問加密模塊、I/O引腳等資源。且雖然兩大內核基于定制的32位RISC-V處理器設計，但依然可以與Arm、x86、RISC-V的主處理器架構兼容。

不過ASIL-B只要求覆蓋90%的單點失效場景（SPFM），如果需要更高的SPFM和LFM（故障指標）等級，比如用于安全氣囊、動力轉向之類的芯片設計，也可以選擇符合ASIL-D標準的RT-645。

芯來科技

國內的芯來科技也早就投入了RISC-V車規(guī)級IP的開發(fā)，2021年，芯來科技就和中汽研汽車工程研究院達成了合作，雙方從RISC-V處理器IP功能安全標準以及認證等方面全方位合作，從而為國內汽車芯片設計公司提供實現車規(guī)級芯片功能安全的完整解決方案。

2022年，芯來科技成為“湖北省車規(guī)級芯片產業(yè)技術創(chuàng)新聯合體”創(chuàng)始單位，據其當時透露功能安全特性的CPU IP已經在設計驗證中，其中就包括NA900、NA300等，而NA900憑借9級流水線的設計，已經是RISC-V車規(guī)安全CPU中規(guī)格最高的IP之一了。

芯來科技透露，目前NA900的ASIL-D級別車規(guī)認證工作已經在進行中，預計將在國內的頭部客戶的激光雷達、車載ECU和車載以太網等應用上導入設計，相信認證工作完成后，芯來科技將為車規(guī)芯片設計提供更高的性能和ASIL-D的安全優(yōu)勢，進一步縮短車規(guī)芯片獲得功能安全認證的時間。

小結

無論是作為安全協(xié)處理器還是作為主CPU，RISC-V在汽車功能安全IP上的勢頭已經不容小覷。如果說此前RISC-V在IoT領域的爆發(fā)是商業(yè)化的伊始，那么逐漸切入的汽車、工業(yè)控制領域就是RISC-V商業(yè)化的拐點。