什麼是安全機制

偵測故障,在導致危害事件之前轉移到安全狀態,或抑制故障影響的機制。包括 ECC、鎖步 CPU、看門狗計時器、電壓與時脈監控、BIST 等。

日文名稱: 安全機構

「安全機制」出現在1領域的13道練習題中(車用半導體與功能安全等)。

這個名詞所屬的領域: 車用半導體與功能安全

練習安全機制的題目

安全相關硬體的故障率合計為1000 FIT,其中單點故障與殘餘故障(安全機制未偵測到而殘留的故障)的故障率合計為5 FIT時,單點故障指標(SPFM)是多少?

  1. A99.5%
  2. B95%
  3. C99.95%
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正確答案:A. 99.5%

SPFM是以1減去「單點故障與殘餘故障的故障率合計」除以「安全相關故障率的合計」所得的值求得。此例中1 − 5 / 1000 = 1 − 0.005 = 0.995,因此為99.5%。這滿足ASIL D的參考值99%以上。95%是將比例多估一個數量級時的值,99.95%是少估一個數量級時的值。要提高SPFM,需加入診斷覆蓋率高的安全機制,減少未被偵測而殘留的故障。

對故障率200 FIT的電路設置診斷覆蓋率99%的安全機制。安全機制未偵測到而殘留之故障的故障率是多少?

  1. A198 FIT
  2. B0.02 FIT
  3. C2 FIT
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正確答案:C. 2 FIT

診斷覆蓋率(DC)是安全機制能偵測或控制的故障所占的比例。殘留故障的故障率為200 × (1 − 0.99) = 200 × 0.01 = 2 FIT。198 FIT是安全機制能偵測之部分的故障率,0.02 FIT則是乘法位數算錯的值。製造測試的故障偵測率表示出貨前找出不良品的比例,而診斷覆蓋率則表示在使用中當場找出所發生之故障的比例,這點不同。

解析中的「安全機制」

出現「安全機制」的題目(13題)

  1. 安全相關硬體的故障率合計為1000 FIT,其中單點故障與殘餘故障(安全機制未偵測到而殘留的故障)的故障率合計為5 FIT時,單點故障指標(SPFM)是多少?
  2. 對故障率200 FIT的電路設置診斷覆蓋率99%的安全機制。安全機制未偵測到而殘留之故障的故障率是多少?
  3. 作為車用微控制器的安全機制而使用的鎖步CPU,其機制的正確說明是下列何者?
  4. 下列何者適合作為車用微控制器之時脈監視的安全機制?
  5. 下列何者適合作為對應功能安全的車用電源IC等所設置的電壓監視安全機制?
  6. 下列何者是對ISO 26262之ASIL的正確說明?
  7. 關於單點故障指標(SPFM),ASIL D所要求之目標值的參考,正確的是下列何者?
  8. 下列何者最適合作為ISO 26262所稱潛伏故障(latent fault)的例子?
  9. 下列何者是對ISO 26262之容錯時間間隔(FTTI)的正確說明?
  10. 在車用微控制器中,於電源開啟時或行駛前等時機執行邏輯BIST或記憶體BIST,功能安全上的主要目的是下列何者?
  11. 下列何者是對ISO 26262之SEooC(Safety Element out of Context)的正確說明?
  12. 下列何者是對功能安全評估中所進行之FMEDA(故障模式、影響與診斷分析)的正確說明?
  13. 汽車標準ISO 26262與ISO/SAE 21434的差異,正確的是下列何者?

相關名詞

微控制器 ISO 26262 SPFM(單點故障指標) ASIL(車用安全完整性等級) 診斷覆蓋率 FIT(失效率單位) 安全目標 ECC(錯誤更正碼) 欠壓偵測(Brown-out detection) FTTI(容錯時間間隔)

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