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车规计算芯片的ISO26262硬件故障树分析与FMEA.docx
资料介绍
车规计算芯片的ISO 26262硬件故障树分析与FMEA
一、故障树分析在芯片安全分析中的应用
故障树分析（FTA，Fault Tree Analysis）是ISO 26262要求的功能安全分析方法之一。FTA自顶向下——从顶层的系统级危害事件出发，逐层分解导致该事件发生的各级子事件和基本故障原因。在车规计算芯片层面，FTA的顶层事件通常是"芯片输出错误的安全关键控制信号"，底层基本事件是各类硬件故障模式和软件错误。
FTA的量化分析输出系统的不可用率和失效概率。每个基本事件被赋予失效率（FIT值），通过布尔代数计算顶层事件的失效概率。FTA还可以计算 最小割集——导致顶层事件发生的最小基本事件组合，帮助安全分析团队识别系统的单点故障和薄弱环节。车规SoC的FTA分析在芯片设计阶段进行，结果反馈到架构设计中。
二、失效模式与影响分析的芯片实施
失效模式与影响分析（FMEA，Failure Mode and Effects Analysis）是自底向上的安全分析方法。在车规芯片FMEA中，分析范围覆盖芯片内部的每一个功能模块。每个模块的失效模式被系统化地分析记录：失效表现形式、对系统功能的影响、失效的可检测性以及现有安全机制的覆盖程度。
FMEA的输出以标准化的表格形式呈现。每一项失效模式记录其严重度（1至10级）、发生概率（1至10级）、可检测度（1至10级）。三项得分相乘得到 风险优先数（RPN，Risk Priority Number）——RPN高的失效模块需要优先增加安全机制。在ASIL-D芯片开发中，RPN通常被要求在安全目标相关模块中控制在100以下。
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