Ganzheitlicher Ansatz
Funktionale Sicherheit mit Questa One
Die Norm ISO 26262 stellt Entwicklungsteams vor viele Hürden. Um diese zu bewältigen, müssen sie innovativ sein und erstklassige Tools und Workflows einsetzen. Die Sicherheitslösung Questa One erfüllt diese Aufgabe durch eine integrierte Plattform und KI-gestützte Verifizierungs-Engines.
Heutige elektronische Systeme stehen vor beispiellosen Herausforderungen hinsichtlich der Gewährleistung der funktionalen Sicherheit. Weil immer mehr autonome Fahrzeuge auf unseren Straßen fahren, medizinische Geräte Leben erhalten und industrielle Automatisierungssysteme kritische Prozesse steuern, ist die Notwendigkeit robuster Sicherheitsprozesse und unterstützender Automatisierungsprozesse so dringend wie nie zuvor.
Die Komplexität moderner elektronischer Systeme, gepaart mit strengen Sicherheitsstandards und gesetzlichen Vorgaben, erfordert einen hochentwickelten, ganzheitlicheren Ansatz, um Sicherheitsnachweise zu erbringen, gleichzeitig die Kosten zu verringern und die Entwicklungszyklen zu verkürzen (Bild 1).
on und Broadcom inne.
Die jüngste Umfrage von Siemens EDA und Wilson Research zeigt einen besorgniserregenden Trend auf und legt nahe, dass traditionelle Verfahren oft nicht ausreichen, um das gesamte Spektrum möglicher Ausfälle zu erfassen, die zur Beeinträchtigung der Systemsicherheit führen könnten. Ingenieure haben es sowohl mit systematischen Fehlern, die dem Design innewohnen, als auch mit zufälligen Ausfällen zu tun, die während des Betriebs auftreten können. Diese doppelte Herausforderung bedarf eines ganzheitlichen Ansatzes, der umfassende Verifizierungsmethoden kombiniert (Bild 2).
Questa One – umfassende Lösung für moderne Sicherheitsherausforderungen
Siemens bietet mit Questa One eine wegweisende Lösung für die funktionale Sicherheit, die in Bezug auf die Verifizierung und Validierung sicherheitskritischer elektronischer Systeme neue Maßstäbe setzt. Sie stellt einen bedeutenden Fortschritt in den Bereichen funktionale Sicherheit und Automatisierung dar und bietet eine einheitliche Plattform, die sowohl systematische als auch zufällige Ausfälle in elektronischen Systemen berücksichtigt.
In die funktionale Sicherheitslösung Questa One sind mehrere kritische Komponenten integriert, die im Zusammenspiel einen ganzheitlichen Ansatz für Projektteams bieten:
1. Intelligente Verifizierung zur Verhinderung systematischer Fehler:
Die Plattform bietet einen innovativen, KI-gestützten Ansatz zur Beseitigung systematischer Fehler. Sie umfasst eine integrierte Rückverfolgbarkeit von Anforderungen, die sicherstellt, dass die Designs bereits in den Anfangsphasen der Entwicklung die Sicherheitsstandards erfüllen. Mit künstlicher Intelligenz und Algorithmen, die auf maschinellem Lernen basieren, identifiziert die Lösung auf intelligente Weise potenzielle Fehlermuster, optimiert Prüfszenarien und beschleunigt den gesamten Verifizierungsprozess.
2. Erweiterte Sicherheitsanalyse:
Ein weiteres Merkmal von Questa One sind die umfassenden Funktionen zur Sicherheitsanalyse. Die Tools VIQ Compliance Advisor und Questa One Safety Analyzer dienen als leistungsstarkes Frontend zur Erstellung und Verwaltung von Produkten zur Sicherheitsgewährleistung, zum Beispiel zur Analyse von Fehlermodi, deren Auswirkungen und Diagnosefähigkeit (FMEDA - Failure Modes, Effects, and Diagnostic Analysis). Diese Analyse bietet tiefgreifende Einblicke in zufällige Hardware-Ausfalldaten im gesamten Projektlebenszyklus und ermöglicht es Engineering-Teams, in jeder Phase der Entwicklung fundierte Entscheidungen zu treffen.
3. Integrierte Fehlerkampagnen:
Questa One bietet hochmoderne Fehlerkampagnen-Funktionen, in die spezialisierte Engines zur Fehlereinstreuung in den Bereichen Simulation, Formal und Emulation integriert sind. Die vollständige Back-Annotation zur FMEDA sorgt für einen nahtlosen Workflow von der Fehlerklassifizierung bis zu den Sicherheitsmetriken.
4. Umfassende Prüfung und Verifizierung:
Questa One verfügt über hochentwickelte Engines zur Fehlereinstreuung und Techniken zur Kampagnenoptimierung, die eine eingehende Prüfung der Sicherheitsmechanismen ermöglichen. Das Design der Plattform im Hinblick auf Prüfbarkeitsfunktionen unterstützt die umfassende Fehlereinstreuung und -analyse und stellt sicher, dass die Sicherheitsmechanismen wie vorgesehen funktionieren.
Integration und Workflow-Optimierung
Ein wesentlicher Vorteil von Questa One ist der integrierte Ansatz der Lösung in Bezug auf Sicherheitsprozesse und -workflows. Das Questa One Verification IQ Framework verknüpft Daten aus allen Frontend-Design- und Verifizierungsaktivitäten. Dadurch bietet es Managern, Ingenieuren und Sicherheitsteams eine kollaborative, webbasierte Umgebung zur Durchführung von Sicherheitsaufgaben, Anzeige von Ergebnissen und Bereitstellung von Arbeitsprdukten für die Compliance.
Tool-Qualifizierung
Jedes Tool, das innerhalb eines ISO 26262-Workflows eingesetzt wird, muss auf seine Fähigkeit, Produktfehler zu verursachen, überprüft werden. Die einzelnen Lösungen innerhalb von Questa One durchlaufen ein umfassendes Audit durch Dritte. Alle unterstützenden Daten, einschließlich der Zertifikate und Sicherheitshandbücher werden bereitgestellt, um im Rahmen eines Sicherheitsnachweises zu einer schnelleren Argumentation für das Tool beizutragen. Der Leitfaden Clearing the Fog of ISO 26262 Tool Qualification bietet Einblicke zu Herausforderungen, Missverständnissen und weiteren Problemen bei der Tool-Qualifizierung.
Fazit
Da elektronische Systeme in sicherheitssensiblen Anwendungen eine immer entscheidendere Rolle spielen, kann die Bedeutung einer umfassenden Lösung für die funktionale Sicherheit nicht hoch genug eingeschätzt werden. Questa One von Siemens stellt einen bedeutenden Fortschritt auf diesem Gebiet dar und bietet eine einheitliche Lösung zur Bewältigung der komplexen Herausforderungen von modernen sicherheitskritischen Systemen. Durch die Kombination modernster Verifizierungsmethoden mit hochentwickelten Sicherheitsanalysefunktionen ist Questa One auf dem besten Weg, ein unverzichtbares Tool für Unternehmen zu werden, die sich mit der Entwicklung der nächsten Generation sicherer und zuverlässiger elektronischer Systeme befassen.
Der Autor
Jake Wiltgen
ist Solutions Director bei Siemens und verantwortlich für die strategische Ausrichtung in den Marktbereichen Automobiltechnik, funktionale Sicherheit, 3D-IC, strahlungsfeste Geräte und Hochleistungsrechentechnik im gesamten Portfolio digitaler Verifizierungstechnologien. Außerdem fungiert Jake als Co-Vorsitzender des Front-End Design Track der renommierten Digital Analog Design Conference (DAC) und ist Hauptvertreter von Siemens EDA bei zahlreichen Normungsinitiativen für die Sicherheit der Automobilindustrie und die funktionale Sicherheit innerhalb von Accellera und IEEE. Er besitzt einen Bachelor of Science in Elektro- und Computertechnik von der University of Colorado Boulder. Vor seiner Tätigkeit bei Siemens hatte Jake verschiedene Design-, Verifizierungs- und Führungspositionen bei der IC- und SOC-Entwicklung bei Xilinx, Paneve, Micron und Broadcom inne.
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