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自動車および産業

システマティックバグの解消と、フィールドでのランダムエラーに適切に対応するためのメトリック

先端ICのアプリケーションとして自律走行車ほど注目されているものはおそらくないでしょう。自動運転自動車に対する世界の高い関心により、多数の企業がこの分野に野心的に取り組んでおり、これらのソリューションの多くには非常に複雑なIC設計が必要とされます。車載アプリケーションは、ICインテグリティのあらゆる側面に対するニーズも浮き彫りにします。機能信頼性に対する要件は明確です。見逃されたシステマティックエラー(設計のバグ)は簡単に車両の乗員や近くにいる人の怪我や死亡に繋がってしまいます。

車載ICは安全に妥協することなく実際の使用時におけるランダムエラーに対処できなくてはならないため、機能安全性の要件も高くなります。信頼性と安全性は等しく重要です。悪意を持った人がハードウェアトロイやセキュリティ上の欠陥を悪用して車両の制御を乗っ取ることは深刻に恐ろしい事態です。そのため、あらゆる側面をカバーしたICインテグリティソリューションが必要となります。技術的に詳しくなくとも、この業界の人であれば膨大な責任リスクが生じることは理解できるでしょう。

産業向けアプリケーション、特に原子力発電所などは、自動車分野と同様の特徴を多く抱えています。システマティックエラーを解消し、ランダムエラーに耐え、敵からの攻撃を阻止したいという強い動機があります。産業用アプリケーションと車載アプリケーションのもう一つの共通点は、自動車やその他の路上走行車両に対するISO 26262、鉄道に対するEN 50128、産業用安全システムに対するICE 61508等の確立された規格が存在することです。

ISO 26202は幅広く使用されている規格であり、堅牢なIC検証フローと直接関係のある厳密な要件が定められています。そこではエラーを、設計に含まれるシステマティックエラーと、フィールドで発生するランダムエラーに分けています。OneSpinの機能信頼性ソリューションは、画期的なフォーマル技術を検証のあらゆる側面に活用してシステマティックエラーを解消します。このソリューションには、DV-Inspect™による自動チェック、さまざまなアプリによる自動化されたフォーマル解析、そしてDV-Verify™によるさまざまなアサーションベース検証機能が含まれています。フォーマル検証の網羅的な特性により、設計が仕様を満足していることを徹底的に証明することが可能です。

RTL設計が完全に検証された後、OneSpinのEC-ASIC™ とEC-FPGA™ はフォーマル等価性チェックを使用して、合成と配置配線によるインプリメンテーションが設計の機能を変更していないことを確認することができます。

OneSpinの機能安全性ソリューションはハードウェアとソフトウェアの安全性メカニズムが、アルファ粒子衝突などのランダムエラー発生時にも正しく動作することを検証します。ISO 26262はこのプロセスを相当な詳細さで定義しており、これにはハードウェアの堅牢性およびランダムエラー(フォルト)によるハードウェア故障に対する詳細なメトリックの計算方法も定められています。これらのメトリックは最も大規模なIC設計に対しても計算することができます。

ISO 26262は現在、セキュリティや信頼性の要件を定義していませんが、前述の通りこれはかなり重要な要素です。OneSpinの信頼性およびセキュリティソリューションは、悪意あるロジックまたはハードウェアトロイなどが設計フローのいかなる段階においても挿入されていないことを検証するとともに、設計そのものの持つセキュリティ脆弱性も検知します。フォーマル技術はこうした検証に理想的です。悪意ある人物によって挿入された、あるいは設計ツールのエラーにより入り込んだ不要なロジックが存在しないことを検証できるのはフォーマル技術だけだからです。


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"For portability and accessibility, we store tabular specifications in a standard spreadsheet format. The automatic translators of the tabular representation are implemented using Java Emitter Templates (JET) [5]. The operational properties 7 of core functionality are expressed in SystemVerilog assertions using Timing Diagram Assertion Library (TIDAL™) [13]. The properties of auxiliary clusters are written in plain SystemVerilog assertions. Design verification and completeness checks are performed with OneSpin 360 Design Verifier."

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