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面向存算一体芯片的模拟计算阵列中存算一体芯片的车载存算一体芯片的功能安全岛设计与故障检测.docx
资料介绍
面向存算一体芯片的模拟计算阵列中存算一体芯片的车载存算一体芯片的功能安全岛设计与故障检测
摘要
车载存算一体芯片需要满足ISO 26262 ASIL-D功能安全等级，在主计算单元失效时仍能执行最小风险策略（MRR），确保车辆安全停车。本文针对车载存算一体芯片的功能安全需求，设计了一种面向存算一体架构的硬件安全岛方案，在芯片中集成独立的锁步安全MCU、存算阵列的故障检测电路和ECC纠错模块，实现了对存算阵列的实时故障检测和隔离。安全岛的故障检测覆盖率达到99%以上，故障响应时间小于10μs，为车载存算一体芯片提供了高可靠性的功能安全架构。
一、功能安全的设计要求
1.1 ASIL-D等级要求
ISO 26262 ASIL-D等级要求芯片的随机硬件故障概率低于10^-8每小时，故障检测覆盖率（DC）大于99%，故障响应时间（FTTI）小于10ms。
1.2 存算阵列的故障模式
存算阵列的故障模式包括：RRAM单元的保持力失效（数据丢失）、ADC/DAC的偏移故障（精度下降）、互连线的短路/断路（通信中断）和温度过高导致的性能退化。
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