NOR flash—支援汽車和工業創新的關鍵安全性

作者 : Adrian Elms & Stephan Wegstein

NOR Flash由於穩健、可靠且快速,因而成為汽車安全關鍵系統的一部份;此外,它還適用於工業機器人和其他物聯網機器和設備...

隨著人工智慧(AI)技術的進步,機器設備被賦予越來越多的工作任務。特別是在汽車和工業應用中,感測器監控環境,然後系統利用演算法編譯感測器資料來得出結論。這些系統不僅需要正常工作以確保安全,還要時時刻刻都做出正確的決定。現代NOR flash記憶體可以協助實現這一目標。

包括轉向、加速、剎車和停車輔助系統、車道偏離警告系統在內,有越來越多的系統可以協助人們駕駛汽車。它們提供了更好的性能、更高的舒適度和更高的安全性。但在安全性方面,這些系統本身需要滿足嚴格的功能安全標準,主要由兩項標準來定義。

IEC 61508標準定義了針對工業控制系統的四個安全完整性等級(SIL)(見1)。另一方面,ISO 26262 適用於汽車中的安全關鍵電氣/電子(E/E)系統,它定義了ASIL A到ASIL D安全等級,其中的ASIL A代表潛在風險最低,而ASIL D則代表潛在風險最高。安全等級是根據事故又或者是損壞的頻率、可控性和嚴重程度來界定的。

ISO 26262標準是基於IEC 61508標準,專門針對汽車產業的特定問題,這當中特別包括可控性在內,即駕駛員或其他交通參與者在給定情況下防止損壞或事故的能力。

安全關鍵系統中的NOR flash

在眾多先進駕駛輔助系統(ADAS)中,NOR Flash記憶體是安全關鍵系統的一部份,因為這種非揮發性可程式化設計的記憶體穩健、可靠且快速,因此發揮著重要作用。主處理器能夠直接從快閃記憶體執行程式碼,而無需先將其複製到外部的DRAM。這使得NOR flash記憶體非常適合用於程式碼的執行,除了適用於汽車,而且還適用於工業機器人和其他物聯網機器和設備。另一個優點是它具有較寬的工作溫度範圍,可以在車輛中的各種環境和應用中使用。

NOR flash記憶體在汽車和工業應用中的常見用途包括:

  • 永久儲存程式碼、資料和影像以供啟動期間使用
  • EEPROM 模擬(即安全關鍵資料的儲存)
  • 在運行期間連續讀取,以及
  • 直接從快閃記憶體執行程式碼

根據應用不同,這些工作負載的要求各不相同。如要系統滿足高功能安全標準,需要採用新方法。

Semper NOR Flash記憶體架構結合ARM Cortex-M0 與多種安全功能。(圖表來源:英飛凌科技)

不僅是常規記憶體

英飛凌科技(Infineon Technologies)專門針對功能安全需求開發了Semper NOR Flash快閃記憶體,包括一個嵌入式 ARM Cortex-M0以及用於診斷、資料完整性和可靠性的功能區塊。它們提供安全模式啟動(SafeBoot)、安全性重設(Safe Reset)、ECC (校正碼)和磁區保護等功能。符合AEC-Q100標準的Semper NOR Flash快閃記憶體提供滿足ASIL-B標準的功能安全性,並可能支援ASIL-D認證級別。即使在–40℃至+125℃的極端溫度範圍內,都能實現超過100萬次的寫入次數,並且保留資料25年;內建的錯誤校正功能則可支援單錯誤校正和多錯誤偵測 (SECDED)。

IEC 61508 (SIL) ISO 26262 (ASIL) 標準下的安全等級比較。(圖表來源:英飛凌科技)

長期供貨也是一項安全因素

開發符合安全標準的系統,通常需要在設計、評估、測試和認證方面仔細考慮大量複雜決策因素。因此,系統的產品生命週期通常很長,長達數年時間。要重新設計產品往往非常昂貴且困難。

這使得所有元件的長期供貨成為一項關鍵因素。然而記憶體的供貨時間很少超過三到五年。對於Semper NOR Flash快閃記憶體系列,英飛凌保證長達十年以上的供貨。這裡介紹的產品系列是英飛凌提供的第一代全新平台,這款產品系列在兩方面的表現十分出色。首先,這款記憶體可以處理許多先前無法實現的程序,從而減少了微控制器的負載;其次,它符合 JEDEC固態技術協會制定的 xSPI介面標準,這使得 Semper NOR Flash快閃記憶體成為工業和汽車應用的理想解決方案。

本文作者:

Adrian Elms,儒卓力資深行銷經理
Stephan Wegstein,英飛凌科技產品行銷資深經理

加入LINE@,最新消息一手掌握!

發表評論