Identificación automatizada de fallas seguras dependientes de la aplicación en sistemas en un chip para automóviles
Autores: Bagbaba, Ahmet Cagri; Augusto da Silva, Felipe; Sonza Reorda, Matteo; Hamdioui, Said; Jenihhin, Maksim; Sauer, Christian
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2022
Acceso abierto
Artículo científico
2022
Identificación automatizada de fallas seguras dependientes de la aplicación en sistemas en un chip para automóviles
Categoría
Ingeniería y Tecnología
Subcategoría
Ingeniería Eléctrica y Electrónica
Palabras clave
Fallas de hardware
Circuitos integrados
Sistemas automotrices en chips
Clasificación de fallas
Fallas seguras
Software de aplicación
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 33
Citaciones: Sin citaciones
ISO 26262 requiere clasificar las fallas aleatorias de hardware en función de sus efectos (seguras, detectadas o no detectadas) dentro de los circuitos integrados utilizados en automóviles. En general, esta clasificación se aborda utilizando el juicio de expertos y una combinación de herramientas. Sin embargo, el crecimiento de la complejidad de los circuitos integrados crea un espacio de falla enorme; por lo tanto, esta forma de clasificación de fallas es propensa a errores y consume mucho tiempo. Por lo tanto, se necesita un enfoque automatizado y sistemático para dirigirse a la clasificación de fallas de hardware en sistemas automotrices en chips (SoCs), considerando el software de aplicación. Este trabajo se centra en identificar fallas seguras: el enfoque propuesto utiliza análisis de cobertura para identificar fallas seguras candidatas considerando todas las restricciones provenientes de la aplicación. Luego, se modela el comportamiento del software de la aplicación para que podamos recurrir a una herramienta de análisis formal. La técnica propuesta se evalúa en el benchmark AutoSoC ejecutando una aplicación de control de crucero. Recurriendo a nuestro enfoque, pudimos clasificar el 20%, 11% y 13% de todas las fallas en la unidad de procesamiento central (CPU), el transmisor-receptor asíncrono universal (UART) y la red de área de controlador (CAN) como fallas seguras, respectivamente. También mostramos que esta clasificación puede aumentar la cobertura de diagnóstico de las bibliotecas de pruebas de software dirigidas a los módulos de CPU y CAN en un 4% a 6%, aumentando la cobertura de fallas testables logradas.
Descripción
ISO 26262 requiere clasificar las fallas aleatorias de hardware en función de sus efectos (seguras, detectadas o no detectadas) dentro de los circuitos integrados utilizados en automóviles. En general, esta clasificación se aborda utilizando el juicio de expertos y una combinación de herramientas. Sin embargo, el crecimiento de la complejidad de los circuitos integrados crea un espacio de falla enorme; por lo tanto, esta forma de clasificación de fallas es propensa a errores y consume mucho tiempo. Por lo tanto, se necesita un enfoque automatizado y sistemático para dirigirse a la clasificación de fallas de hardware en sistemas automotrices en chips (SoCs), considerando el software de aplicación. Este trabajo se centra en identificar fallas seguras: el enfoque propuesto utiliza análisis de cobertura para identificar fallas seguras candidatas considerando todas las restricciones provenientes de la aplicación. Luego, se modela el comportamiento del software de la aplicación para que podamos recurrir a una herramienta de análisis formal. La técnica propuesta se evalúa en el benchmark AutoSoC ejecutando una aplicación de control de crucero. Recurriendo a nuestro enfoque, pudimos clasificar el 20%, 11% y 13% de todas las fallas en la unidad de procesamiento central (CPU), el transmisor-receptor asíncrono universal (UART) y la red de área de controlador (CAN) como fallas seguras, respectivamente. También mostramos que esta clasificación puede aumentar la cobertura de diagnóstico de las bibliotecas de pruebas de software dirigidas a los módulos de CPU y CAN en un 4% a 6%, aumentando la cobertura de fallas testables logradas.