Optima Safety Platform von Opima Design Automation ermöglicht Performance-Quantensprung bei der Safety-Fehleranalyse

Neue Fault Injection Engine bildet das Fundament für einzigartige Lösungen zur automatisierten Analyse von permanenten sowie transienten Fehlern. Damit lässt sich die von der ISO 26262 geforderte Verifikation beschleunigen und die Gerätequalität erhöhen.

NAZARETH, ISRAEL –29. Oktober 2019 – Optima Design Automation hat heute die Optima Safety Platform (OSP) vorgestellt, die auf der Fault Injection Engine (FIE) des Unternehmens basiert. OSP ist eine Fehleranalyselösung der nächsten Generation und umfasst aktuell zwei automatisierte Werkzeug von Optima: Optima-HE für die Analyse von permanenten (Hard-Error) und Optima-SE für die Analyse von transienten (Soft-Error) Fehlern. Das Unternehmen ermöglicht seinen Anwendern gegenüber den heute schnellsten Lösungen eine Steigerung der Fehleranalyseleistung um Größenordnungen. Dadurch verkürzt sich die Analysezeit von Monaten auf Tage. Gleichzeitig kann eine höhere Abdeckung und Designsicherheit erreicht werden.

Eigene Benchmarks haben gezeigt, dass OSP eine 100 Mal höhere Performance bei der Fehleranalyse bietet als die bisher leistungsfähigsten Lösungen der Mitbewerber. Bislang kann die Fehleranalyse großer sicherheitskritischer Geräte im Automobilbereich, wie sie die Norm ISO 26262 vorschreibt, monatelange Rechenzeit in Anspruch nehmen. Verkürzt sich diese Zeit auf wenige Tage oder Stunden, können neue Analyseformen eingesetzt werden, die die Sicherheit und Qualität der Geräte drastisch verbessern und es gleichzeitig erlauben, die Störfestigeit zu bewerten. Der automatisierte CoverageMaximizer von Optima ermöglicht eine weitere Verbesserung des Analyseprozesses, da mit seiner Hilfe die Abdeckung der Verifikation vergrößert und so unberücksichtigte Designbereiche vermieden werden können.

„Bisher werden von der Automobilindustrie bei der Fehleranalyse zur Einhaltung der ISO 26262 traditionelle, langsame Fehlersimulationstechniken verwendet, die für andere Zwecke entwickelt wurden und denen 30-Jahre alte Algorithmen und Methoden zu Grunde liegen“, sagte Jamil Mazzawi, Gründer und CEO von Optima. „Wir haben einen völlig neuen Ansatz für dieses Problem gewählt und die Fehlersimulationsalgorithmen von Grund auf neu entwickelt, um diesen zeitaufwändigen Prozess spürbar zu verbessern. Dies ist der Grundstein für Analyselösungen, mit denen sich bisher nicht verfügbare Operationen durchführen lassen. Damit kann sowohl die Abdeckung der Verifikation zur Sicherung der funktionalen Sicherheit als auch die Qualität der Geräte auf ein neues Niveau gehoben werden.“

Die Fault Injection Engine von Optima
Bislang stand für die Analyse von Sicherheitsfehlern nur die traditionelle Fehlersimulation zur Verfügung. Dabei handelt es sich um eine 30 Jahre alte Technik, die speziell für das Testen in der Halbleiterfertigung entwickelt wurde. Das Entwicklungsteam von Optima hat einen neuen, proprietären Satz von Fehleranalysealgorithmen entwickelt, der speziell für die Injektion von Fehlern zur Analyse der Sicherheit konzipiert ist.

Durch die Nutzung moderner, paralleler Simulations- und formaler Verifikationstechniken unter Umgehung der historischen Altlasten der Fertigungsfehlersimulation sowie mit Hilfe eines neuen Ansatzes bei den Fehleroptimierungsmethoden – Beschneiden (Pruning) und Kollabieren der Fehlerlisten – erreicht die FIE eine revolutionäre Analyseleistung. Ein eigener Benchmark hat gezeigt, dass die FIE ein kommerzielles Design mehr als 1.000 Mal schneller als ein Fehlersimulator analysiert. Dabei galt der eingesetzte Fehlersimulator als der schnellste seiner Art.

Optima hat die FIE-Technik als Grundlage genutzt, um spezielle Lösungen für verschiedene Fehlerszenarien zu entwickeln.

Automatisierte Analyselösungen Optima-HE und Optima-SE
Die Optima Safety Platform umfasst eine breite Palette von Fehleranalyselösungen für verschiedene Anwendungen und Branchen. Die beiden ersten Werkzeuge, die im Hinblick auf die Anforderungen der ISO 26262 entwickelt wurden, bieten optimierte Analysemöglichkeiten für permanente und transiente Fehler.

Optima-HE verwendet die FIE und erlaubt eine umfassende Fehleranalyse von permanenten Fehlern (Bitwert verharrt fälschlicherweise auf 1 oder 0). Die Lösung identifiziert gemäß der Kategorisierung nach ISO 26262 gefährliche Fehler in einem Design, die nicht von einem Sicherheitsmechanismus aufgefangen werden und die einen signifikanten Ausfall mit möglichen Personenschäden verursachen können. Sie analysiert selbst umfangreichen Designcode extrem schnell und verkürzt einen Prozess, der bislang Monate in Anspruch nahm, auf einige Tage oder Stunden. Dies erlaubt es den Entwicklungsteams, ein genaues Maß für die Fehlerabdeckung vorherzusagen, wie sie sie für eine ASIL-D-Bewertung ihrer Geräte benötigen. Darüber hinaus beinhaltet Optima-HE die CoverageMaximizer-Technik, die Bereiche des Geräts identifiziert, die nicht ausreichend getestet wurden. Sie leitet die Ingenieure dabei an, wie diese schwer zu findenden Lücken im Prozess zu schließen sind.

Optima-SE setzte ebenfalls auf die FIE, ermöglicht jedoch die Analyse von transienten Fehlern. Transiente Fehler sind aufgrund ihrer vorübergehenden Natur notorisch schwer zu identifizieren. Die Technik des “Flip-Flop-Härtens” wird verwendet, um die Auswirkungen dieser transienten Fehler in kritischen Designbereichen zu eliminieren. Allerdings kostet das Härten jedes Flip-Flops eines Designs Siliziumfläche und erhöht den Stromverbrauch. Bei einer iterativen Anwendung der Fehleranalyse ist es möglich, eine Teilmenge der Flip-Flops im Design zu identifizieren, deren Härtung zu einer hohen Störfestigkeit des Designs gegenüber transienten Fehlern führt. Damit lässt sich der Aufwand für das Härten auf das erforderliche Maß beschränken. Allerdings setzt dieses Vorgehen viele Fehleranalysedurchläufe voraus, die den vorgegebenen Rahmen der meisten Entwicklungsprogramme sprengen würde. Optima-SE nutzt die hohe Leistung der FIE, um die erforderliche Zeit für diesen Prozess auf einen angemessenen Wert zu verkürzen und erlaubt so eine deutliche Steigerung der Gerätequalität. Bei der Anwendung von Optima-SE auf ein Kundendesign einer kommerziell erhältlichen CPU hat sich gezeigt, dass Optima-SE über 10.000 Mal schneller als die normale RTL-Simulation läuft.

Preise und Verfügbarkeit
Die Optima Safety Platform einschließlich der beiden auf FIE basierenden Analyselösungen Optima-HE und Optima-SE sind ab sofort verfügbar. Im März 2020 wird CoverageMaximizer folgen. Die Preise sind auf Anfrage erhältlich.

Über Optima Design Automation
Optima Design Automation ist Pionier auf dem Gebiet der Fehleranalyse zur Gewährleistung der funktionalen Sicherheit im Automobil. Die automatisierten Lösungen des Unternehmens zielen auf spezifische Fehlerbedingungen ab, beschleunigen die durch die Norm ISO 26262 geforderte Fehlersimulation um Größenordnungen und erhöhen die Analyseabdeckung sowie die Gerätequalität deutlich. Optima arbeitet mit führenden Halbleiterherstellern und EDA-Tool-Anbietern zusammen, um Komplettlösungen zu entwickeln, mit der sicherheitskritische Geräte schneller auf den Markt gebracht werden können. Das Unternehmen ist in Privatbesitz und hat seinen Sitz in Nazareth, Israel. Weitere Informationen stehen unter www.Optima-DA.com zum Abruf bereit.

FIE, Optima-HE, Optima-SE und CoverageMaximizer sind Marken von Optima Design Automation. Optima Design Automation erkennt Marken oder eingetragene Marken anderer Organisationen für ihre jeweiligen Produkte an.

Becky Raymond