功能安全量产落地的三座大山

案例分享

给大家分享一个笔者在实际项目中遇到的案例。某既有软件导入功能安全后，需要实施的功能包括：ASIL C（60%）、ASIL A（20%）和QM（20%），但该软件的整体规模并不大。常规的做法肯定是进行软件分区，避免不同ASIL等级的软件相互干扰。但由于该软件在前期开发时没有导入功能安全，不同ASIL等级的软件在设计时相互交织，要实施软件分区的话对软件架构影响很大，很可能需要推倒重来。基于当前的现状，笔者提出了第二种解决方案：对现有软件进行白盒测试摸底，如果测试覆盖率指标还不错的话，考虑将软件整体按ASIL C来走一轮。这种做法可能并不常见，但它同样符合功能安全的要求，没有任何问题。

实施建议

功能安全的精髓在于灵活运用，而灵活运用的前提在于深刻理解。那么，到底应该如何努力来提升对ISO 26262标准的理解呢？笔者根据自身的学习经历，在这里给大家提几点建议：

1. 改变非黑即白的观念

很多工程师都有一个通病：喜欢证明自己是对的、别人是错的。但是有意思的是，功能安全在很多时候并没有对错之分。因为功能安全是一套方法论，方法论是用来解决问题的，而针对一个具体问题的解决方案往往不止一种。既然都可以称得上解决方案，那么大体上都能满足功能安全的要求。也就是说，功能安全的实现方式常常是灵活的。

举几个例子：

• 问：实现ASIL C的采样功能一定要两路传感器冗余吗？
• 答：不一定。笔者在前期文章的案例分享里已经有过论述。
• 问：不同ASIL等级的软件共存一定要采用软件分区吗？
• 答：不一定。本期文章的案例分享就是一个典型。
• 问：实现功能安全一定要采用EGAS三层架构吗？
• 答：不一定。EGAS三层架构只是一种典型的实现方式，常用的安全架构还包括1oo2、2oo2、2oo3等。

看到了吗？在很多时候，功能安全不是一定要这样、或者必须要那样的。不同的实现方式没有谁对谁错，只有谁更合适、谁更合理。“汝果欲学诗，功夫在诗外”。当面对不同的解决方案时，我们除了确认其是否可以满足功能安全的要求之外，还应该从更高的层面来进行分析：

• 哪种方案对既有功能、设计的改动最小？（融合）
• 哪种方案与既有策略的矛盾、冲突最小？（平衡）
• 哪种方案技术难度最小、实现起来最快？（周期）
• 哪种方案的设计、生产、维护成本最低？（成本）

在每一个实际项目中，我们都需要具体问题具体分析，从“诗外”的这些维度，仔细评估、综合考虑，最终选择最合适的、最合理的解决方案。能不能做到这一点，某种程度上可以反映你是否达到了灵活运用的水平。

2. 广泛深入的阅读资料

在所有的学习资料中，笔者首推ISO 26262标准，因为这是实施功能安全必须围绕的核心。也许很多人都尝试去读过，但由于种种原因没有坚持下来。标准很抽象，读起来确实也很枯燥，但笔者仍然强烈建议所有的功能安全从业人员反复阅读ISO 26262标准，而且要一边阅读一边思考，不断加深理解。有句话叫做“读书百遍，其义自见”，标准永远是常读常新的，每次读下来都会有新的收获，这一点笔者深有体会。

除了标准之外，还有很多相关的书籍、论文，都可以从里面汲取营养。目前来看，基本上都是英文资料居多，阅读起来没有那么轻松，但是看多了也就习惯了。笔者也阅读过不少相关书籍，有机会的话给大家做一个推荐。

3. 大量有效的项目实践

“操千曲而后晓声，观千剑而后识器”。项目实践对于掌握理论的重要性无需多言。不管是学什么，只有学以致用，才能做到知行合一。在这里笔者想着重强调一下项目实践过程中的关键点，否则如果只是为了做项目而做项目的话，就算做再多的项目也只是重复劳动而已，没法快速有效的提升水平。

实际上，功能安全工程师要想真正的把功能安全融合到产品里面去，必须从三个方面同时入手：功能安全原理、产品领域知识和嵌入式软硬件技术，这三者缺一不可。从功能安全原理出发，产品领域知识决定了你的高度，而嵌入式软硬件技术决定了你的深度。功能安全是产品的一部分，你必须从更高的层面、也就是从产品角度来看待功能安全。而每当和软件工程师、硬件工程师讨论实施细节的时候，你的嵌入式软硬件技术功底有多深，你就能和他们讨论到多深。功能安全是通过嵌入式软硬件技术来融合到产品中的，所以我们不难理解，对一个企业来说，嵌入式软硬件研发水平越高，功能安全越容易落地。

所以，功能安全工程师千万不要把自己局限在功能安全里面，产品领域知识和嵌入式软硬件技术都是我们需要学习的内容，在项目实践过程中需要注意。

4. 同行之间的交流讨论

“三人行，必有我师”。每个人都有认识上的局限性，与同行的交流讨论能相互启发，加深理解，提升水平。这也是笔者写作《功能安全量产落地的三座大山》系列文章的初衷，希望能抛砖引玉，促进国内同行之间的交流讨论。

除此之外，参加业内相关的论坛、研讨会也是很有裨益，在此不再赘言。

结语

不知不觉写到了尾声，感谢一路相随的朋友们。这几年项目做下来，笔者也深刻的感受到功能安全在国内企业量产落地的困难，细数起来可能远不止“三座大山”。但是怎么说呢？有困难说明还有发展空间，这也正是体现我们能力的机会。要是疑难问题都已经解决了，那也就没有什么技术含量了。不是吗？

“众人拾柴火焰高”，集体的智慧远高于个人。要想让ISO26262标准适配国内企业的实际情况，需要国内整个行业的共同努力。“道阻且长，行则将至；行而不辍，未来可期。”让我们一起努力，加油！

文章转载自公众号：仨人谈起