什么是FMEDA？

FMEDA，全称Failure Modes Effects and Diagnostic Analysis，即故障模式影响和诊断分析，是功能安全开发在硬件设计阶段重要的活动，广泛应用在包括汽车在内的对功能安全要求较强的开发过程中。它是产品设计定量分析的基础，可以用来分析整个系统也可以用来分析系统的某个模块单元。

针对ISO 26262 Part5-8和Part5-9中不同ASIL等级随机故障的量化指标要求，FMEDA可以同时分析SPFM、LFM和PMHF三个度量，从而量化评估产品的硬件设计是否符合相应的安全要求。

产品设计的过程中SPFM 和LFM 可以用来验证硬件构架设计应对随机失效的鲁棒性，PMHF用来评估随机硬件失效率导致违反安全目标的风险已经足够小。

功能安全半导体开发中FMEDA的痛点有哪些？

在一个产品开发项目中，FMEDA通常是由硬件工程师和功能安全工程师共同完成，但一般由前者来主导。因此，对于半导体元器件的开发人员特别是刚刚接触功能安全的技术工程师来说，FMEDA的分析和评估工作通常会存在以下几个痛点：

• 引入的新概念比较多，且比较零散，同时还比较复杂；
• 分析过程步骤多，环节多，缺乏头绪；
• 计算公式多，与大量的开发组件相结合后会导致计算工作量异常巨大；
• 市场上现有的专业软件工具价格昂贵，在不熟悉FMEDA的情况下难以确定与开发工作的适配性。同时这些软件虽然功能强大，但配置复杂，理解和使用难度较大，对新手很不友好。

MUNIK的自研FMEDA工具能解决什么？

针对上述这些痛点，MUNIK组织专业领域的开发人员并联合德国的功能安全专家Dirmeier，于2023年推出了针对半导体功能安全FMEDA工具，并于同年通过了权威第三方认证机构Dekra的软件工具评估：

该解决方案把整个半导体开发的FMEDA活动分成两个主要部分：

第一部分

• 首先是基础失效率的评估和计算。计算模型基于标准IEC 62380，使用业界公认的硬件元器件失效率数据，拥有很高的数据置信度。

• 工具支持高达299个IP/Block的综合失效率计算，并支持混合电路形式的IP/Block失效率计算(比如数字模拟混合IP、带有存储的数字IP等等)

• 在失效率计算结果中，支持自定义任务剖面，封装热阻，瞬态失效率计算系数等功能。此外，还特别在封装失效率的计算中加入了相关方法选择和输入的验证，确保数据计算的准确性和合理性。

• 最后，失效率会按计算逻辑自动分配到具体的IP/Block中去，以便与后续的FMEDA环节进行衔接

第二部分

• 标准化专业化的FMEDA分析，整个过程完全按标准要求的步骤和定义展开，有效引导使用者实施分析活动

• 工具支持多达20个Top Level Safety Requirement(TLSR)的FMEDA展开分析，并同时支持永久失效和瞬态失效的分析。技术人员仅需要将必要的输入(如失效模式，分配率，诊断覆盖率等)和失效对相关TLSR的影响确定，分析结果就可从工具中自动获得，从而将实施人员从巨大的计算工作量中解脱出来。

• 同时，工具还支持Pin FMEDA的实施，最后对分析结果加以汇总，形成对符合功能安全开发要求的量化支撑