（文章來源：EEWORLD）

我們正在走向一個可以預見和自動化的世界。所以，就像皇后樂隊Queen 30年前唱的那樣，“我想要一切。”我現在就要。“當然，這一切都不需要你采取行動，因為從理論上講，世界將自動調整你周圍的環境，因為我們周圍有750億智能連接設備。包括智能手表、智能揚聲器、建筑機器人和自動駕駛汽車。

這讓我們進入了一個設備去中心化的時代。傳統上，工程師們總是遵循摩爾定律:有了微控制器、新技術節點、更多的晶體管，因此功能就更強大，能耗更低。這基本上是每個節點都在遵循的趨勢。新技術節點能給我帶來什么?

如果你想使用750億的智能連接設備，如果它們是我們這個星球的強大舵手，也是通向一個生態環境友好的世界的方式——那么我需要了解網絡系統和分布式系統的工程師。我們中的許多人通過了解Covid-19，現在我們中的很多人在分散式、分布式系統方面都變成專家了。指數增長，指數反應，病毒系統等是如何工作的?

工程師需要了解如何在更低的計算性能和更小的能源消耗下構建這些系統。無論是設計Nest恒溫器還是自動駕駛汽車，它們都與高質量的傳感器聯網。到目前為止，工程師們所做的就是優化這些小型設備或大型計算機系統。但是接下來會發生什么呢?工程師們沒有接受過有效的培訓，他們不會說:“你如何讓終端用戶信任他的設備?”

RichardQuinnell:這些都是崇高的目標。我希望對具體步驟有更多的了解。你提到了功能安全的設計具體需要什么來實現這一點?LarsReger:信任在過去并不是最重要的，因為你的設備沒有連接。雖然功能安全性可能已經得到了理解，但是安全性部分的重要性并不高。現在你需要工程師來設計隱私或安全設計和功能安全設計，否則你很難有資格和建設。

以汽車為例:它是這些智能連接設備中最昂貴、最復雜的。如果你試圖更換一個部件，你將不得不重新認證你的全自動電動聯網汽車:從人力和財力上來說，這是一項無法完成的任務。你需要對架構有一定理解，以便將智能連接設備劃分為各個子域，這些子域彼此之間嚴格隔離。如何將汽車的動力系統從網關、連接性域和自治域中分離出來?如果我改變了自治域，我如何在無需重新確定動力系統的情況下啟用它?這種訓練有素的思維很重要。

我的芯片開發手冊有5000頁。在大多數情況下，并不是產品開發沒有被描述。但想象一下，如果在我們的開發中，一個飛行員認為他們可以在沒有檢查燃料水平的情況下起飛，但只是假設飛機有燃料。如果出了差錯，那后歸很嚴重。如果你在某個方面很馬虎，這就會產生很大影響。這種思維習慣是每個工程師都需要的——當然這會成為游戲規則的改變者，給我們的大項目帶來數百萬甚至數千萬美元的影響。

用外行人的話說，這意味著從系統級開始進行風險評估。你如何評估一輛車，如何確保它永遠不會造成死亡?然后你把它分解成子系統，例如剎車系統，以確保它永遠安全。你需要的技能是在流程中構建功能性安全性。但這必須在半導體元件層面上進行。我給你們舉個例子。幾年前，在我們擁有的最大的一級系統中，我們進行了一次討論，他們問，“你能把兩個ABS傳感器放在一個機殼里嗎?”

其邏輯是，如果其中一個車輪速度傳感器失靈，你就有一個備用的傳感器。我們討論后，覺得這完全是胡說八道，因為你在路上有四個輪子。如果你從三個輪子獲得數據，表明你每分鐘跑100圈，其中一個發送數據說它每分鐘跑10圈。所以你有一定的系統能力發現一個傳感器(可能)損壞。因此，你不需要通過加倍封裝和鑒定要求來提高每個傳感器的成本。這是一個非常簡單和夸張的例子。這就是我所說的降低系統成本。使用系統功能，實際上是從一個高層的風險評估到一個結構化的組件。

LarsReger:他們的學習課程里沒有這個。所以，我們開始自己訓練我們的隊員。我有3000多名工程師在我們所說的安全學校接受過培訓。數百名工程師在一所功能性安全學校自學課程。這讓我花了幾十萬。它被認為是一個足夠高的質量標準，我們有其他公司，認證公司來幫助我們，并加入我們的力量。對于工程師來說是好事，因為他們可以把這些寫進簡歷，豐富自己的能力，而且他們還能獲得更廣的視野。

當然，他們可以開始討論啟用芯片安全性。第一個問題是你需要什么樣的安全保障?根據房子的類比，你需要一個前門鎖類型的安全或廚房/客廳類型的安全，還是你想要保護你的酒窖?問題是，什么是安全級別，我了解這個系統嗎?在此基礎上，我們可以將其重新折疊到特定的需求中，然后使用我們投資組合中的正確產品進行擴展。

LarsReger:功能安全性和安全性之間的相似性。我所描述的是從系統風險評估到組件級別。你需要問，在這個層面上，系統會出什么問題。功能安全性非常類似。例如把連接性嵌入到冰箱里的各個系統上，原則上，你遵循同樣的推理，但在這個行業中，只有極少數人真正理解(相似性)。雖然我們需要重新關注安全和保障，但在未來硅晶圓上也會有不同功能的混合。比如交叉微控制器。

所以，如果你有一個前門監控攝像頭，這個小小的微控制器就足以運行一個輕量級的人工智能(AI)。。它可以區分貓、在搖擺的樹、經過的汽車或人。然后它喚醒了大系統，大系統可識別出那是我的朋友，打開門；這是郵遞員——它會告訴我包裹已經送出去；或者這是一個我從未見過的人。所以，至少拍幾張照片。

這使得監視系統能夠克服虛假警報。在汽車的情況下，你有一個后視鏡和你的導航系統。這些集成在一片硅片中的系統可以在幾毫秒內喚醒微控制器，并立即將后視圖的圖片顯示到系統上。避免撞到你車后面的孩子。啟動這個大系統來呈現導航可能需要20秒。但誰在乎呢?讓導航的事情慢慢來。這個系統的重要功能會在一瞬間就完成了。因此，未來的趨勢是你可以將功能安全的材料結合起來，很容易地看到相機和你的導航系統，并在一個硅片中滿足ASIL的要求。未來，硅的含量會越來越多，這是在邊緣計算在安全方面有著非常不同的任務概況。
（責任編輯：fqj）