（文章來源：EEWORLD）

我們正在走向一個(gè)可以預(yù)見和自動(dòng)化的世界。所以，就像皇后樂隊(duì)Queen 30年前唱的那樣，“我想要一切?！蔽椰F(xiàn)在就要?！爱?dāng)然，這一切都不需要你采取行動(dòng)，因?yàn)閺睦碚撋现v，世界將自動(dòng)調(diào)整你周圍的環(huán)境，因?yàn)槲覀冎車?50億智能連接設(shè)備。包括智能手表、智能揚(yáng)聲器、建筑機(jī)器人和自動(dòng)駕駛汽車。

這讓我們進(jìn)入了一個(gè)設(shè)備去中心化的時(shí)代。傳統(tǒng)上，工程師們總是遵循摩爾定律:有了微控制器、新技術(shù)節(jié)點(diǎn)、更多的晶體管，因此功能就更強(qiáng)大，能耗更低。這基本上是每個(gè)節(jié)點(diǎn)都在遵循的趨勢(shì)。新技術(shù)節(jié)點(diǎn)能給我?guī)硎裁?

如果你想使用750億的智能連接設(shè)備，如果它們是我們這個(gè)星球的強(qiáng)大舵手，也是通向一個(gè)生態(tài)環(huán)境友好的世界的方式——那么我需要了解網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)和分布式系統(tǒng)的工程師。我們中的許多人通過了解Covid-19，現(xiàn)在我們中的很多人在分散式、分布式系統(tǒng)方面都變成專家了。指數(shù)增長(zhǎng)，指數(shù)反應(yīng)，病毒系統(tǒng)等是如何工作的?

工程師需要了解如何在更低的計(jì)算性能和更小的能源消耗下構(gòu)建這些系統(tǒng)。無論是設(shè)計(jì)Nest恒溫器還是自動(dòng)駕駛汽車，它們都與高質(zhì)量的傳感器聯(lián)網(wǎng)。到目前為止，工程師們所做的就是優(yōu)化這些小型設(shè)備或大型計(jì)算機(jī)系統(tǒng)。但是接下來會(huì)發(fā)生什么呢?工程師們沒有接受過有效的培訓(xùn)，他們不會(huì)說:“你如何讓終端用戶信任他的設(shè)備?”

RichardQuinnell:這些都是崇高的目標(biāo)。我希望對(duì)具體步驟有更多的了解。你提到了功能安全的設(shè)計(jì)具體需要什么來實(shí)現(xiàn)這一點(diǎn)?LarsReger:信任在過去并不是最重要的，因?yàn)槟愕脑O(shè)備沒有連接。雖然功能安全性可能已經(jīng)得到了理解，但是安全性部分的重要性并不高。現(xiàn)在你需要工程師來設(shè)計(jì)隱私或安全設(shè)計(jì)和功能安全設(shè)計(jì)，否則你很難有資格和建設(shè)。

以汽車為例:它是這些智能連接設(shè)備中最昂貴、最復(fù)雜的。如果你試圖更換一個(gè)部件，你將不得不重新認(rèn)證你的全自動(dòng)電動(dòng)聯(lián)網(wǎng)汽車:從人力和財(cái)力上來說，這是一項(xiàng)無法完成的任務(wù)。你需要對(duì)架構(gòu)有一定理解，以便將智能連接設(shè)備劃分為各個(gè)子域，這些子域彼此之間嚴(yán)格隔離。如何將汽車的動(dòng)力系統(tǒng)從網(wǎng)關(guān)、連接性域和自治域中分離出來?如果我改變了自治域，我如何在無需重新確定動(dòng)力系統(tǒng)的情況下啟用它?這種訓(xùn)練有素的思維很重要。

我的芯片開發(fā)手冊(cè)有5000頁。在大多數(shù)情況下，并不是產(chǎn)品開發(fā)沒有被描述。但想象一下，如果在我們的開發(fā)中，一個(gè)飛行員認(rèn)為他們可以在沒有檢查燃料水平的情況下起飛，但只是假設(shè)飛機(jī)有燃料。如果出了差錯(cuò)，那后歸很嚴(yán)重。如果你在某個(gè)方面很馬虎，這就會(huì)產(chǎn)生很大影響。這種思維習(xí)慣是每個(gè)工程師都需要的——當(dāng)然這會(huì)成為游戲規(guī)則的改變者，給我們的大項(xiàng)目帶來數(shù)百萬甚至數(shù)千萬美元的影響。

用外行人的話說，這意味著從系統(tǒng)級(jí)開始進(jìn)行風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估。你如何評(píng)估一輛車，如何確保它永遠(yuǎn)不會(huì)造成死亡?然后你把它分解成子系統(tǒng)，例如剎車系統(tǒng)，以確保它永遠(yuǎn)安全。你需要的技能是在流程中構(gòu)建功能性安全性。但這必須在半導(dǎo)體元件層面上進(jìn)行。我給你們舉個(gè)例子。幾年前，在我們擁有的最大的一級(jí)系統(tǒng)中，我們進(jìn)行了一次討論，他們問，“你能把兩個(gè)ABS傳感器放在一個(gè)機(jī)殼里嗎?”

其邏輯是，如果其中一個(gè)車輪速度傳感器失靈，你就有一個(gè)備用的傳感器。我們討論后，覺得這完全是胡說八道，因?yàn)槟阍诼飞嫌兴膫€(gè)輪子。如果你從三個(gè)輪子獲得數(shù)據(jù)，表明你每分鐘跑100圈，其中一個(gè)發(fā)送數(shù)據(jù)說它每分鐘跑10圈。所以你有一定的系統(tǒng)能力發(fā)現(xiàn)一個(gè)傳感器(可能)損壞。因此，你不需要通過加倍封裝和鑒定要求來提高每個(gè)傳感器的成本。這是一個(gè)非常簡(jiǎn)單和夸張的例子。這就是我所說的降低系統(tǒng)成本。使用系統(tǒng)功能，實(shí)際上是從一個(gè)高層的風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估到一個(gè)結(jié)構(gòu)化的組件。

LarsReger:他們的學(xué)習(xí)課程里沒有這個(gè)。所以，我們開始自己訓(xùn)練我們的隊(duì)員。我有3000多名工程師在我們所說的安全學(xué)校接受過培訓(xùn)。數(shù)百名工程師在一所功能性安全學(xué)校自學(xué)課程。這讓我花了幾十萬。它被認(rèn)為是一個(gè)足夠高的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)，我們有其他公司，認(rèn)證公司來幫助我們，并加入我們的力量。對(duì)于工程師來說是好事，因?yàn)樗麄兛梢园堰@些寫進(jìn)簡(jiǎn)歷，豐富自己的能力，而且他們還能獲得更廣的視野。

當(dāng)然，他們可以開始討論啟用芯片安全性。第一個(gè)問題是你需要什么樣的安全保障?根據(jù)房子的類比，你需要一個(gè)前門鎖類型的安全或廚房/客廳類型的安全，還是你想要保護(hù)你的酒窖?問題是，什么是安全級(jí)別，我了解這個(gè)系統(tǒng)嗎?在此基礎(chǔ)上，我們可以將其重新折疊到特定的需求中，然后使用我們投資組合中的正確產(chǎn)品進(jìn)行擴(kuò)展。

LarsReger:功能安全性和安全性之間的相似性。我所描述的是從系統(tǒng)風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估到組件級(jí)別。你需要問，在這個(gè)層面上，系統(tǒng)會(huì)出什么問題。功能安全性非常類似。例如把連接性嵌入到冰箱里的各個(gè)系統(tǒng)上，原則上，你遵循同樣的推理，但在這個(gè)行業(yè)中，只有極少數(shù)人真正理解(相似性)。雖然我們需要重新關(guān)注安全和保障，但在未來硅晶圓上也會(huì)有不同功能的混合。比如交叉微控制器。

所以，如果你有一個(gè)前門監(jiān)控?cái)z像頭，這個(gè)小小的微控制器就足以運(yùn)行一個(gè)輕量級(jí)的人工智能(AI)。。它可以區(qū)分貓、在搖擺的樹、經(jīng)過的汽車或人。然后它喚醒了大系統(tǒng)，大系統(tǒng)可識(shí)別出那是我的朋友，打開門；這是郵遞員——它會(huì)告訴我包裹已經(jīng)送出去；或者這是一個(gè)我從未見過的人。所以，至少拍幾張照片。

這使得監(jiān)視系統(tǒng)能夠克服虛假警報(bào)。在汽車的情況下，你有一個(gè)后視鏡和你的導(dǎo)航系統(tǒng)。這些集成在一片硅片中的系統(tǒng)可以在幾毫秒內(nèi)喚醒微控制器，并立即將后視圖的圖片顯示到系統(tǒng)上。避免撞到你車后面的孩子。啟動(dòng)這個(gè)大系統(tǒng)來呈現(xiàn)導(dǎo)航可能需要20秒。但誰在乎呢?讓導(dǎo)航的事情慢慢來。這個(gè)系統(tǒng)的重要功能會(huì)在一瞬間就完成了。因此，未來的趨勢(shì)是你可以將功能安全的材料結(jié)合起來，很容易地看到相機(jī)和你的導(dǎo)航系統(tǒng)，并在一個(gè)硅片中滿足ASIL的要求。未來，硅的含量會(huì)越來越多，這是在邊緣計(jì)算在安全方面有著非常不同的任務(wù)概況。
（責(zé)任編輯：fqj）