在開發(fā)安全關(guān)鍵型應(yīng)用時(shí)，選擇具備成熟歷史的硬件平臺(tái)、完善的應(yīng)用與診斷軟件，以及經(jīng)過功能安全認(rèn)證的開發(fā)工具鏈，是確保項(xiàng)目順利啟動(dòng)并高效完成開發(fā)和認(rèn)證的關(guān)鍵。這一組合不僅顯著節(jié)省時(shí)間與成本，還能幫助開發(fā)團(tuán)隊(duì)?wèi)?yīng)對(duì)多樣且復(fù)雜的功能安全標(biāo)準(zhǔn)要求，從容應(yīng)對(duì)合規(guī)挑戰(zhàn)。

本文將深入解析，為什么經(jīng)過功能安全認(rèn)證的開發(fā)工具鏈，能夠?yàn)榘踩P(guān)鍵型嵌入式項(xiàng)目的成功落地帶來決定性的優(yōu)勢。

01安全趨勢的演進(jìn)

近幾十年來，需要滿足功能安全要求的嵌入式系統(tǒng)越來越多。工業(yè)控制、醫(yī)療設(shè)備和汽車等領(lǐng)域?qū)Ξa(chǎn)品的可靠性要求越來越高，不僅要正常運(yùn)行，還要在出現(xiàn)故障時(shí)保證不出安全問題。在過去，各行業(yè)基本都有自己的一套安全標(biāo)準(zhǔn)?，F(xiàn)在的趨勢是，安全標(biāo)準(zhǔn)正在逐漸統(tǒng)一，允許將一個(gè)領(lǐng)域標(biāo)準(zhǔn)中的方法在合理的情況下應(yīng)用于其他領(lǐng)域。

其中，IEC 61508是一個(gè)基礎(chǔ)性的通用功能安全標(biāo)準(zhǔn)，為各種可編程電子設(shè)備提供了框架。很多行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，比如機(jī)械領(lǐng)域的IEC 62061和汽車領(lǐng)域的ISO 26262，其實(shí)都是在IEC 61508的基礎(chǔ)上，針對(duì)各自的應(yīng)用場景做了調(diào)整和擴(kuò)展。

這一功能安全標(biāo)準(zhǔn)的普及，離不開市場需求與法規(guī)政策的雙重驅(qū)動(dòng)。終端用戶與系統(tǒng)集成商對(duì)產(chǎn)品可靠性和第三方獨(dú)立功能安全認(rèn)證的關(guān)注日益增強(qiáng)，使得諸如IEC 61508合規(guī)性認(rèn)證逐步成為項(xiàng)目立項(xiàng)的剛性要求。

02功能安全設(shè)計(jì)，從硬件開始

構(gòu)建功能安全系統(tǒng)，首先需要在硬件層面保障關(guān)鍵器件的可靠性。許多成熟組件已具備明確的失效率與失效模式，通過冗余設(shè)計(jì)或容錯(cuò)機(jī)制可有效降低故障風(fēng)險(xiǎn)。然而，MCU等高復(fù)雜度器件則需更深入的設(shè)計(jì)考量，如抗輻射干擾能力、非易失性存儲(chǔ)器的耐久性等。

相對(duì)而言，軟件故障往往更具隱蔽性。一個(gè)棧溢出問題可能會(huì)導(dǎo)致系統(tǒng)完全失控。為此，主流芯片廠商通常會(huì)提供“安全軟件包”（包括安全手冊、自檢診斷庫等）和經(jīng)過市場驗(yàn)證的芯片，助力開發(fā)者快速構(gòu)建安全關(guān)鍵型系統(tǒng)。

03開發(fā)工具鏈的重要性

軟件項(xiàng)目若涉及功能安全關(guān)鍵功能，使用“合格開發(fā)工具鏈”是基本前提。根據(jù)IEC 61508第三部分第7.4.4節(jié)的要求，工具鏈的合規(guī)性需根據(jù)其在開發(fā)流程中的角色與風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)進(jìn)行評(píng)估。然而，該標(biāo)準(zhǔn)對(duì)C編譯器等工具鏈并未提供具體實(shí)施細(xì)則，因此需投入大量資源進(jìn)行驗(yàn)證和文檔準(zhǔn)備，尤其是在SIL 3/4等高安全完整性場景中。

04工具鏈認(rèn)證的理想路徑

自行進(jìn)行工具鏈認(rèn)證不僅耗費(fèi)巨大人力成本，更要求具備編譯器設(shè)計(jì)與測試方面的專業(yè)能力。為解決這一挑戰(zhàn)，IAR與國際認(rèn)證機(jī)構(gòu)TüV SüD合作，推出經(jīng)過功能安全認(rèn)證的工具鏈解決方案——IAR Embedded Workbench功能安全版，適用于Arm、RISC-V、Renesas RX、RL78、RH850及STM8架構(gòu)。其認(rèn)證覆蓋內(nèi)容包括：

嚴(yán)格的軟件開發(fā)與測試流程；

與語言標(biāo)準(zhǔn)兼容的驗(yàn)證機(jī)制；

產(chǎn)品現(xiàn)場問題支持及更新流程；

全面的安全文檔與使用指南；

全球廣泛的用戶基礎(chǔ)與長期維護(hù)保障。

IAR Embedded Workbench功能安全版滿足10項(xiàng)國際功能安全標(biāo)準(zhǔn)，包括IEC 61508、ISO 26262、IEC 62304、EN 50128/EN 50657、IEC 60730、ISO 13849、IEC 62061、IEC 61511以及ISO 25119，體現(xiàn)了IAR工具的通用性與跨行業(yè)適用性。

05如何落地？

經(jīng)驗(yàn)豐富的開發(fā)團(tuán)隊(duì)深知，功能安全項(xiàng)目中最難平衡的往往不是技術(shù)難題，而是“合規(guī)性”與“效率”之間的拉鋸戰(zhàn)。過度流程化會(huì)導(dǎo)致大量無效工作，而草率應(yīng)對(duì)則無法通過認(rèn)證。如何在控制成本、縮短上市時(shí)間與保障功能安全之間實(shí)現(xiàn)最佳權(quán)衡，是項(xiàng)目成功的關(guān)鍵。

06軟件之道

根據(jù)IEC 61508等標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行軟件開發(fā)，往往意味著必須采用V模型、選擇合適的編程語言、執(zhí)行嚴(yán)格的測試與驗(yàn)證。如何在不犧牲安全性的前提下提高開發(fā)靈活性？

IAR Embedded Workbench提供經(jīng)過驗(yàn)證的語言擴(kuò)展功能，允許開發(fā)者安全訪問底層硬件資源。此外，其先進(jìn)的優(yōu)化功能可縮減目標(biāo)代碼體積。

07為什么選擇IAR功能安全工具鏈？

選擇IAR Embedded Workbench功能安全版，您可獲得：

經(jīng)過TüV SüD認(rèn)證的開發(fā)工具鏈；

長期支持服務(wù)協(xié)議，確保工具鏈穩(wěn)定更新；

有效期內(nèi)持續(xù)獲得安全認(rèn)證更新；

覆蓋10項(xiàng)功能安全標(biāo)準(zhǔn)；

多種架構(gòu)支持（Arm、RISC-V、RH850等）；

供完整的認(rèn)證文檔包（安全手冊、測試報(bào)告、用戶指南）；

工具鏈問題的定期更新通報(bào)。

涉及的安全標(biāo)準(zhǔn)：

IAR Embedded Workbench功能安全版（適用于Arm、RISC-V、Renesas RX、RL78、RH850及STM8）已經(jīng)過TüV SüD認(rèn)證，涵蓋以下標(biāo)準(zhǔn)：

IEC 61508：工業(yè)；

ISO 26262：汽車；

EN 50128/EN 50657：鐵路；

IEC 62304：醫(yī)療；

ISO 25119：農(nóng)林機(jī)械；

IEC 62061：機(jī)械；

ISO 13849：機(jī)械控制系統(tǒng)；

IEC 61511：過程工業(yè)；

IEC 60730：家用電器。

下一步？立即行動(dòng)！

將芯片廠商提供的安全包與IAR Embedded Workbench功能安全版搭配使用，為安全關(guān)鍵型產(chǎn)品開發(fā)奠定了堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)，不僅加速項(xiàng)目啟動(dòng)，還顯著減輕了合規(guī)性驗(yàn)證等非開發(fā)性工作負(fù)擔(dān)，加速了安全關(guān)鍵型產(chǎn)品的開發(fā)和認(rèn)證。