英飞凌AURIX系列如何支持车载安全和功能安全应用

只看该作者 · 2024-11-30 02:40

英飞凌的 AURIX 系列微控制器（MCU）专为汽车应用设计，尤其是在车载安全（Functional Safety）和车载安全性（Cybersecurity）领域具有强大的支持。AURIX 系列的 MCU 特别关注高性能计算、安全性、实时性和冗余性，能够满足汽车行业对功能安全（如 ISO 26262 标准）、网络安全（如 ISO/SAE 21434）、以及高可靠性的严格要求。

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AURIX 系列的功能安全支持
AURIX 系列 MCU 通过硬件和软件的多重设计，能够支持功能安全应用，满足汽车行业对于 ISO 26262 标准的要求。这些 MCU 在设计时就考虑到了系统的冗余、自诊断和容错性，并提供了一些关键功能，确保在出现故障时仍能保证系统的安全性。

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多核架构与冗余支持
AURIX MCU 提供了高达 6 核的处理器（例如，TriCore™ 核心），每个核心都能够独立执行任务并通过多核互联进行协调，这种多核架构使得系统能够进行冗余处理，以应对单个处理核心故障的情况：

冗余计算：通过不同核心之间的计算冗余，提高系统在硬件故障发生时的容错能力，确保车载控制系统的稳定运行。
核心间隔离：可以将不同的安全关键任务分配到不同的核心，确保关键任务不会受到其他任务的影响，提高系统的可靠性。

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内建硬件安全功能
AURIX 系列的 MCU 提供了多种内建的硬件安全功能，可以有效支持 ISO 26262 的安全标准。这些功能包括：

硬件故障监测：AURIX MCU 内部有内建的自诊断功能（例如，看门狗定时器、硬件错误检测和纠正机制），用于检测 CPU、内存和外设的故障，并在故障发生时采取适当的容错措施。
ECC（错误校正码）内存：支持 ECC（Error Correction Code）内存，可在存储器出现单比特错误时自动纠正，避免数据损坏对系统安全性的影响。
冗余存储和备份：通过冗余存储（如双重或三重存储设备）和备份机制，确保关键数据不会丢失，提升系统的可靠性。

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安全事件和故障管理
AURIX 系列提供了多种机制，帮助实现故障管理和安全事件处理：

安全启动：AURIX MCU 在系统启动时会进行硬件自检，确保所有必要的硬件功能处于安全状态，并且能够抵抗恶意的软件攻击。
安全监控单元（SMU）：AURIX MCU 集成了安全监控单元（SMU），可以进行多种实时安全检测，包括外设的健康状态检查、系统状态监控和故障管理。
故障隔离：AURIX 的多个核心支持故障隔离，出现故障的核心可以被迅速隔离，避免故障蔓延到整个系统。

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硬件支持 ISO 26262
AURIX 系列 MCU 在硬件和软件上提供了对 ISO 26262 功能安全标准的全面支持：

ASIL-D 级别支持：AURIX 系列支持最高的功能安全要求 ASIL-D（Automotive Safety Integrity Level D）。这意味着 AURIX 能够满足功能安全的严格要求，并能用于关键的安全系统（如制动控制、转向系统等）。
硬件安全认证：AURIX MCU 提供内建的硬件安全模块（HSM）和认证的固件，可以简化符合 ISO 26262 的开发过程。

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AURIX 系列的车载安全性支持
除了功能安全外，AURIX MCU 还支持车载安全性（Cybersecurity）。随着车载网络的日益复杂，车辆的网络安全成为了确保安全运行的另一个关键因素。AURIX 系列 MCU 集成了多种安全特性来应对现代汽车中不断增长的网络安全威胁。

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硬件支持网络安全功能
AURIX 系列 MCU 提供了多层硬件安全功能，可以防止黑客入侵并确保车辆信息安全。这些功能包括：

硬件加密引擎：AURIX MCU 内建硬件加密引擎，支持 AES、RSA、SHA 等加密算法，用于加密通信数据，保护车载网络免受非法访问。
密钥存储：支持安全密钥存储，可以在硬件中安全存储加密密钥，防止密钥泄露或被恶意篡改。
安全引导：通过 Secure Boot 功能，AURIX MCU 在系统启动时验证固件的完整性和合法性，确保固件没有被恶意篡改。

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网络安全协议支持
AURIX 系列 MCU 提供对常见车载通信协议（如 CAN、Ethernet、LIN 等）的支持，并且具有增强的安全性：

通信加密：支持在车载网络中进行通信加密，确保车辆各个模块之间的数据交换不会被窃听或篡改。
认证和授权：在与外部设备（如远程服务、诊断工具）通信时，支持认证和授权机制，确保只有经过授权的设备能够接入车载网络。

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安全监控和事件记录
AURIX MCU 还支持车载网络的安全监控和事件记录：

入侵检测：AURIX MCU 配备硬件和软件机制，可以监控和检测车载网络中是否存在异常行为（如异常的网络流量、恶意数据包等）。
事件日志：通过内建的日志记录功能，AURIX MCU 可以记录重要的安全事件，便于后续审计和故障排除。

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车载是否有安全机制？