차이를 만드는 안전 인증 도구
알려진 이력이 있는 하드웨어, 애플리케이션 소프트웨어, 진단 소프트웨어, 안전 인증 개발 도구의 조합은 안전이 중요한 애플리케이션 개발자에게 강력한 원동력이 됩니다. 이를 통해 개발을 빠르게 시작하고 최종 제품 인증을 효율적으로 획득하여 시간과 비용을 모두 절약할 수 있습니다. 이 문서에서는 인증된 개발 및 빌드 체인을 사용할 때의 이점을 살펴봅니다.
1. 역사의 반복
최근 수십 년 동안 기능 안전 요구 사항이 있는 임베디드 프로젝트의 수가 크게 증가했습니다. 측정 및 제어, 의료 기기, 자동차 등의 산업에서는 신뢰성 임계값을 충족하고 고장 시 안전하게 작동하는 제품을 필요로 합니다. 항공 전자 공학 분야는 오랫동안 안전과 신뢰성을 우선시해 왔습니다. 그러나 전통적으로 각 틈새 시장마다 고유한 안전 표준과 개념이 있었습니다. 최근의 추세는 이러한 표준을 통합하여 한 표준의 방법을 정당하다면 다른 분야에도 적용할 수 있도록 하는 것입니다.
IEC 61508 표준은 모든 종류의 프로그래밍 가능한 전자 장치에 대한 참조로 사용됩니다. 기계 분야의 IEC 62061, 자동차 분야의 ISO 26262와 같은 분야별 표준은 IEC 61508을 기반으로 하지만 각자의 상황에 맞게 조정합니다.
시장과 규정은 공식적인 안전 요구 사항을 향한 추세를 주도합니다. 최종 사용자와 제품 통합업체는 높은 신뢰성과 독립적인 안전 검증을 요구하고 있으며, 이는 IEC 61508 준수와 같은 인증으로 이어지고 있습니다. 이러한 추세는 특히 토스터부터 응급 차량 시스템까지 다양한 디바이스가 상호 연결되는 엣지 디바이스와 IoT의 등장으로 기하급수적으로 증가하고 있습니다. 이러한 발전으로 인해 기능 안전과 디바이스 보안 사이의 경계가 모호해지면서 어느 한쪽의 취약점이 다른 쪽에 영향을 미칠 수 있습니다.
2. 충격에 대비하기
하드웨어에서 기능 안전 시스템을 설계하려면 구성 요소의 신뢰성과 무결성을 보장해야 합니다. 일부 구성 요소는 고장률과 모드가 잘 알려져 있으며 오작동 위험을 줄이기 위해 치수를 지정하거나 복제할 수 있습니다. 마이크로컨트롤러(MCU)의 경우, 비휘발성 스토리지의 방사선 및 마모에 대한 복원력과 같은 복잡성으로 인해 추가적인 조치가 필요합니다.
소프트웨어 오작동은 스택을 벗어난 쓰기와 같은 문제가 치명적인 영향을 미칠 수 있는 또 다른 문제입니다. 실리콘 공급업체는 안전 매뉴얼, 자가 테스트 진단 라이브러리, 시장에서 검증된 디바이스 등 안전 관련 프로젝트의 견고한 토대가 되는 안전 패키지를 제공합니다.
3. 표준 적용
안전에 중요한 기능을 갖춘 소프트웨어 프로젝트를 시작하려면 자격을 갖춘 개발 도구가 필요합니다. 인증 프로세스는 도구의 중요도와 특성에 따라 다릅니다. IEC 61508 파트 3, 섹션 7.4.4에서는 도구 자격을 자세히 설명하지만 C 컴파일러 요구 사항에 대해서는 구체적이지 않으므로 더 높은 안전 무결성 수준을 위해서는 상당한 노력과 문서화가 필요합니다.
4. 난관 극복하기
인하우스 툴 검증은 시간이 많이 걸리고 일반적인 안전이 중요한 개발보다 컴파일러 작성 및 테스트에 더 적합한 기술이 필요합니다. 이를 간소화하기 위해 IAR는 TÜV SÜD를 통해 IAR 임베디드 워크벤치 및 Arm, RISC-V, STM8, Renesas RX, RL78 및 RH850용 IAR 빌드 툴을 인증했습니다. 인증 범위는 다음과 같습니다:
- 고품질 소프트웨어를 위한 개발 프로세스.
- 언어 표준 준수를 포함한 테스트 및 품질 측정.
- 현장 문제 및 사용자 업데이트를 위한 프로세스.
- 매뉴얼 및 문서에 포함된 안전 정보.
- 사용자 기반 및 제품 배포 보증.
이 인증은 IEC 61508, ISO 26262, IEC 62304, EN 50128/ EN 50657, IEC 60730, ISO 13849, IEC 62061, IEC 61511 및 ISO 25119를 다루며 다양한 표준 간의 중복 및 유사성을 보여줍니다.
5. 도대체 어떻게?
숙련된 개발자는 안전 관련 프로젝트에서 간소화된 프로세스의 중요성을 잘 알고 있습니다. 과도한 엔지니어링 프로세스는 실제 문제를 해결하지 못한 채 불필요한 서류 작업으로 이어질 수 있습니다. 생산 비용, 출시 기간, 개발 선택(구매, 개발 또는 아웃소싱)과 같은 요소의 균형을 맞추는 것이 중요합니다. 관리 부담을 줄여주는 기존 솔루션은 매우 유용합니다.
6. 다양한 소프트웨어
IEC 61508과 같은 표준에 따라 안전이 중요한 소프트웨어를 개발하려면 V 모델 사용, 적절한 프로그래밍 언어 선택, 엄격한 테스트 및 검증과 같은 엄격한 요구사항이 수반됩니다. 안전 예방 조치와 생산 및 시장 요구 사항의 균형을 맞추는 것은 쉽지 않은 일입니다.
일반적으로 권장되지는 않지만 언어 확장 및 최적화를 사용하는 것은 적절한 검증과 검증을 통해 정당화될 수 있습니다. 확장을 사용하면 어셈블리 언어에 의존하지 않고도 하드웨어 기능에 안전하게 액세스할 수 있습니다. 최적화는 객체 코드를 줄여 검증을 간소화합니다.
7. 무엇을 말하나요?
IAR 임베디드 워크벤치의 기능 안전 버전을 선택하면 다음과 같은 이점이 있습니다:
- TÜV SÜD의 인증을 받은 툴
- 특별 기능 안전 계약을 통한 장기 지원
- 계약이 유효한 한 안전 인증서 갱신 가능
- 10가지 안전 표준 적용
- 아키텍처 전반에 걸친 폭넓은 툴 지원으로 완벽한 유연성 제공
- 인증 보고서
- 상세한 안전 매뉴얼 및 문서.
- 테스트 보고서.
- 툴체인 문제에 대한 정기적인 업데이트.
지원되는 표준
IAR 임베디드 워크벤치의 기능 안전 버전(Arm, RISC-V, STM8, Renesas RX, RL78 및 RH850용)은 다음 표준에 따라 TÜV SÜD의 인증을 받았습니다:
- IEC 61508 - 전기/전자/프로그래밍 가능한 전자 안전 관련 시스템의 기능 안전.
- ISO 26262 - 도로용 차량의 기능 안전.
- EN 50128 및 EN 50657 - 철도 애플리케이션.
- IEC 62304 - 의료 기기 소프트웨어.
- ISO 25119 - 농업 및 임업용 트랙터 및 기계류의 안전.
- IEC 62061 - 기계류의 안전 - 안전 관련 전기, 전자 및 프로그래밍 가능한 전자 제어 시스템의 기능적 안전.
- ISO 13849 - 기계류의 안전 - 제어 시스템의 안전 관련 부품.
- IEC 61511 - 기능 안전 - 공정 산업 부문을 위한 안전 계측 시스템.
- IEC 60730 - 가정용 및 이와 유사한 용도의 자동 전기 제어.
- IEC 61511-1 - 기능 안전 - 프로세스 산업 부문을 위한 안전 계측 시스템.
실리콘 벤더의 안전 패키지와 IAR 임베디드 워크벤치를 결합하면 안전이 중요한 제품을 개발하는 데 유리하며, 개발 외적인 부담을 줄일 수 있습니다. 이 툴은 뛰어난 최적화 성능, 동급 최고의 언어 호환성, 하드웨어 액세스를 위한 확장 기능(옵션)을 제공합니다.
