Wat is Veiligheidsmechanisme?

Middel om fouten te detecteren en naar een veilige toestand over te gaan, of de gevolgen ervan in te perken, voordat ze tot een gevaarlijke gebeurtenis leiden. Voorbeelden zijn ECC, lockstep-CPU's, watchdog-timers, spannings- en klokbewaking en BIST.

Japanse benaming: 安全機構

“Veiligheidsmechanisme” komt voor in 7 oefenvragen uit 1 onderwerpen, bijv. Halfgeleiders voor auto's en functionele veiligheid.

Vakgebied: Halfgeleiders voor auto's en functionele veiligheid

Nu oefenen: vragen over Veiligheidsmechanisme

Een schakeling met een uitvalsnelheid van 200 FIT is voorzien van een veiligheidsmechanisme met een diagnostische dekking van 99%. Hoe groot is de uitvalsnelheid van de fouten die niet door het veiligheidsmechanisme worden gedetecteerd en overblijven?

  1. A198 FIT
  2. B0,02 FIT
  3. C2 FIT
Antwoord en toelichting tonen

Antwoord: C. 2 FIT

De diagnostische dekking (DC) is het aandeel van de fouten dat een veiligheidsmechanisme kan detecteren of beheersen. De uitvalsnelheid van de overblijvende fouten is 200 × (1 − 0,99) = 200 × 0,01 = 2 FIT. 198 FIT is de uitvalsnelheid van het deel dat het veiligheidsmechanisme wel kan detecteren, en 0,02 FIT is een waarde waarbij de vermenigvuldiging een orde van grootte verkeerd is uitgevoerd. De foutdetectiegraad van een productietest geeft aan welk aandeel defecte producten vóór levering wordt gevonden, terwijl de diagnostische dekking aangeeft welk aandeel van de fouten die tijdens gebruik optreden ter plekke wordt gevonden; daarin zit het verschil.

Welke beschrijving van het werkingsprincipe van een lockstep-CPU, die als veiligheidsmechanisme in microcontrollers voor auto's wordt gebruikt, is juist?

  1. ATwee CPU-cores verdelen verschillende taken onder elkaar, waardoor de verwerkingssnelheid ongeveer verdubbelt
  2. BTwee CPU-cores voeren tegelijk dezelfde instructies uit, de uitgangen worden elke klokcyclus vergeleken en bij een verschil wordt een fout gemeld
  3. CWordt een fout gevonden, dan wordt de werking van de CPU tijdelijk stilgezet (lock), wordt overgeschakeld op een reservecircuit en wordt het defecte deel automatisch gerepareerd voordat de werking wordt hervat
Antwoord en toelichting tonen

Antwoord: B. Twee CPU-cores voeren tegelijk dezelfde instructies uit, de uitgangen worden elke klokcyclus vergeleken en bij een verschil wordt een fout gemeld

Lockstep is een methode waarbij twee identiek opgebouwde CPU-cores hetzelfde programma uitvoeren en een comparator hun uitgangen met elkaar vergelijkt. Verandert door een bitomslag door kosmische straling of een defect in de schakeling het resultaat van één core, dan kan dit als een verschil worden gedetecteerd, zodat een hoge diagnostische dekking voor CPU-fouten wordt verkregen. Omdat de twee cores dezelfde verwerking doen, is de prestatie die van één core. Met alleen een vergelijking van twee cores is niet te bepalen welke juist is, dus na detectie wordt een reset of een overgang naar een veilige toestand uitgevoerd.

“Veiligheidsmechanisme” in de toelichting

Vragen met “Veiligheidsmechanisme” (7)

  1. Een schakeling met een uitvalsnelheid van 200 FIT is voorzien van een veiligheidsmechanisme met een diagnostische dekking van 99%. Hoe groot is de uitvalsnelheid van de fouten die niet door het veiligheidsmechanisme worden gedetecteerd en overblijven?
  2. Welke beschrijving van het werkingsprincipe van een lockstep-CPU, die als veiligheidsmechanisme in microcontrollers voor auto's wordt gebruikt, is juist?
  3. Welk veiligheidsmechanisme is geschikt voor klokbewaking in een microcontroller voor auto's?
  4. Welk veiligheidsmechanisme voor spanningsbewaking, zoals aanwezig in voedings-IC's voor auto's die geschikt zijn voor functionele veiligheid, is geschikt?
  5. Wat is het meest geschikte voorbeeld van een latente fout (latent fault) in de zin van ISO 26262?
  6. Welke beschrijving van het fault tolerant time interval (FTTI) in ISO 26262 is juist?
  7. Welke beschrijving van de FMEDA (faalwijze-, effect- en diagnoseanalyse) die bij de beoordeling van functionele veiligheid wordt uitgevoerd, is juist?

Verwante termen

Diagnostische dekking Numerieke apertuur (NA) Microcontroller (MCU) ISO 26262 FIT Lockstep-CPU Comparator Brown-outdetectie ECC (foutcorrigerende code) FTTI (fault tolerant time interval)

Naar de woordenlijst