作者：Laura Armitstead 2023年4月5日
令人难以置信的创新正在推动汽车的技术变革，但有一件事必须继续放在首位：驾驶员、乘客和道路使用者的安全。Arm技术已经存在了几十年，我们知道汽车技术需要适合安全应用的处理器，这些处理器仍然可以满足我们合作伙伴更广泛的功率、成本、面积和软件考虑。在本博客中，我们谈论了最近更新的Arm Cortex-M23处理器，该处理器现在具有增强的汽车应用功能。
Arm Cortex-M处理器在面积和功耗方面都很高效，非常适合广泛的汽车应用。它们也很容易编程，因为有一个庞大的软件和工具生态系统支持它们，而且它们有一个简单的程序员模型。构建安全相关产品可能在时间和精力上成本都很高。为了加快汽车合作伙伴的上市时间，Arm为M型芯添加了更多的功能安全功能，并通过ISO 26262的外部评估机制进行了认证。这提高了芯片设计者的安全起点，减轻了他们的安全工作的负担，并使他们能够专注于其他领域。随着更新版Cortex-M23的发布，包括Cortex-M85(https://community.arm.com/arm-community-blogs/b/internet-of-things-blog/posts/cortex-m85-safety-and-performance-updates)和Cortex-M55(https://community.arm.com/arm-community-blogs/b/automotive-blog/posts/functional-safety-cortex-m55)在内的Cortex-M处理器的全部产品组合现在都包含了领先的功能性安全功能。
更新的Cortex-M23
在所有车辆中，都有一些小型、单一的功能需要具有成本效益的计算解决方案。正是在这个领域，在低功率和低面积的限制下实现功能安全是一个持续的挑战。Cortex-M23是Arm最节能的v8-M Cortex-M CPU，经过更新，包括功能性安全功能，提高了安全关键应用程序的诊断覆盖率。例如，用于停车辅助的超声波停车传感器、轮胎压力和雨水传感器、用于前照灯和刹车灯的照明和LED控制器等等。其中许多应用程序需要ASIL B，这是一种中等级别的完整性，更新后的Cortex-M23可能与其单核安全机制完美匹配。
面积和功率高效的解决方案
ASIL B级通常要求检测90%的单点故障，并在适用的情况下解决瞬态故障。您可以在我们的Cortex-M55：功能安全就绪博客(https://community.arm.com/arm...)中了解更多关于ASIL B的信息，我们在博客中概述了ISO 26262定义的不同ASIL级别。瞬态故障很棘手，因为它们很容易被发现。这是因为粒子可能会击中设计的一个区域并翻转一位数据，但不久后下一位数据就会被写入该位置，覆盖翻转的位。
更新后的Cortex-M23增加了瞬态故障保护，以解决受面积和成本限制的应用程序的这一问题，而双核锁步方法是不可取的。它还增加了用于检测CPU边界故障的接口保护，为芯片设计者省去了系统级的更多工作。Cortex-M23软件测试库的使用也将为永久性故障提供更多的诊断覆盖范围，补充内部核心安全机制。此外，与以前的Cortex-M23相比，这些附加功能对基准性能没有影响，因此采用起来更简单。
别忘了ASIL D
对于需要双核锁步（dual-core lockstep）的应用，Arm现在发布了Cortex-M23专用的新双核锁步应用说明(https://developer.arm.com/documentation/107936/0200/?lang=en)。本文档提供了如何在Cortex-M23上实现此功能的指导，以及在实现此功能时应注意的事项。如果您的设计能够支持双锁步实现带来的额外管芯面积和功率，则这可能也是ASIL B应用程序的正确解决方案。
Cortex-M23，提醒
Cortex-M23于2016年首次推出，实现了ARMv8-M架构，带来了更多指令和系统级功能。那些有Cortex-M0+经验的人可以在Cortex-M23中看到许多相同的能效优势。这些好处包括深度睡眠模式和退出时睡眠，这使其成为低功耗应用的理想选择。随着越来越多的车辆实现电气化，Tier 1必须开发能够满足原始设备制造商电力需求的解决方案，Cortex-M处理器非常适合这些解决方案。
开发人员可以使用可选的MPU（内存保护单元）来设计更健壮、更安全的系统。MPU可以编程为定义内存区域，根据任务分配某些属性和访问权限。当应用程序试图访问未经授权的内存区域时，MPU可能会触发故障异常。
全功能安全产品组合
Cortex-M23、Cortex-M55和Cortex-M85是Cortex-M处理器的可扩展集合，可以支持从低功耗到高性能需求的各种汽车应用。为了便于代码移植，它们共享一个通用的体系结构。广泛的生态系统支持它们，包括安全认证的软件和工具，以简化下一代汽车的开发。
进一步阅读：
. Cortex-M23和Cortex-M33中的内存保护单元（MPU）有什么新功能？(https://community.arm.com/arm-community-blogs/b/architectures-and-processors-blog/posts/what-s-new-with-the-memory-protection-unit-mpu-in-cortex-m23-and-cortex-m33)
. Arm Cortex-M23处理器的五个关键功能(https://community.arm.com/arm-community-blogs/b/architectures-and-processors-blog/posts/five-key-features-of-the-arm-cortex-m23-processor)
