在开发安全关键型应用时，选择具备成熟历史的硬件平台、完善的应用与诊断软件，以及经过功能安全认证的开发工具链，是确保项目顺利启动并高效完成开发和认证的关键。这一组合不仅显著节省时间与成本，还能帮助开发团队应对多样且复杂的功能安全标准要求，从容应对合规挑战。本文将深入解析，为什么经过功能安全认证的开发工具链，能够为安全关键型嵌入式项目的成功落地带来决定性的优势。
1. 安全趋势的演进
近几十年来，需要满足功能安全要求的嵌入式系统越来越多。工业控制、医疗设备和汽车等领域对产品的可靠性要求越来越高，不仅要正常运行，还要在出现故障时保证不出安全问题。在过去，各行业基本都有自己的一套安全标准。现在的趋势是，安全标准正在逐渐统一，允许将一个领域标准中的方法在合理的情况下应用于其他领域。
其中，IEC 61508是一个基础性的通用功能安全标准，为各种可编程电子设备提供了框架。很多行业标准，比如机械领域的IEC 62061和汽车领域的ISO 26262，其实都是在IEC 61508的基础上，针对各自的应用场景做了调整和扩展。
这一功能安全标准的普及，离不开市场需求与法规政策的双重驱动。终端用户与系统集成商对产品可靠性和第三方独立功能安全认证的关注日益增强，使得诸如IEC 61508合规性认证逐步成为项目立项的刚性要求。
2. 功能安全设计，从硬件开始
构建功能安全系统，首先需要在硬件层面保障关键器件的可靠性。许多成熟组件已具备明确的失效率与失效模式，通过冗余设计或容错机制可有效降低故障风险。然而，MCU等高复杂度器件则需更深入的设计考量，如抗辐射干扰能力、非易失性存储器的耐久性等。
相对而言，软件故障往往更具隐蔽性。一个栈溢出问题可能会导致系统完全失控。为此，主流芯片厂商通常会提供“安全软件包”（包括安全手册、自检诊断库等）和经过市场验证的芯片，助力开发者快速构建安全关键型系统。
3. 开发工具链的重要性
软件项目若涉及功能安全关键功能，使用“合格开发工具链”是基本前提。根据IEC 61508第三部分第7.4.4节的要求，工具链的合规性需根据其在开发流程中的角色与风险等级进行评估。然而，该标准对C编译器等工具链并未提供具体实施细则，因此需投入大量资源进行验证和文档准备，尤其是在SIL 3/4等高安全完整性场景中。
4. 工具链认证的理想路径
自行进行工具链认证不仅耗费巨大人力成本，更要求具备编译器设计与测试方面的专业能力。为解决这一挑战，IAR与国际认证机构TÜV SÜD合作，推出经过功能安全认证的工具链解决方案——IAR Embedded Workbench功能安全版，适用于Arm、RISC-V、Renesas RX、RL78、RH850及STM8架构。其认证覆盖内容包括：
- 严格的软件开发与测试流程；
- 与语言标准兼容的验证机制；
- 产品现场问题支持及更新流程；
- 全面的安全文档与使用指南；
- 全球广泛的用户基础与长期维护保障。
IAR Embedded Workbench功能安全版满足10项国际功能安全标准，包括IEC 61508、ISO 26262、IEC 62304、EN 50128/EN 50657、IEC 60730、ISO 13849、IEC 62061、IEC 61511以及ISO 25119，体现了IAR工具的通用性与跨行业适用性。
5. 如何落地？
经验丰富的开发团队深知，功能安全项目中最难平衡的往往不是技术难题，而是“合规性”与“效率”之间的拉锯战。过度流程化会导致大量无效工作，而草率应对则无法通过认证。如何在控制成本、缩短上市时间与保障功能安全之间实现最佳权衡，是项目成功的关键。
6. 软件之道
根据IEC 61508等标准进行软件开发，往往意味着必须采用V模型、选择合适的编程语言、执行严格的测试与验证。如何在不牺牲安全性的前提下提高开发灵活性？
IAR Embedded Workbench提供经过验证的语言扩展功能，允许开发者安全访问底层硬件资源。此外，其先进的优化功能可缩减目标代码体积。
7. 为什么选择IAR功能安全工具链？
选择IAR Embedded Workbench功能安全版，您可获得：
- 经过TÜV SÜD认证的开发工具链；
- 长期支持服务协议，确保工具链稳定更新；
- 有效期内持续获得安全认证更新；
- 覆盖10项功能安全标准；
- 多种架构支持（Arm、RISC-V、RH850等）；
- 供完整的认证文档包（安全手册、测试报告、用户指南）；
- 工具链问题的定期更新通报。
涉及的安全标准
IAR Embedded Workbench功能安全版（适用于Arm、RISC-V、Renesas RX、RL78、RH850及STM8）已经过TÜV SÜD认证，涵盖以下标准：
- IEC 61508：工业；
- ISO 26262：汽车；
- EN 50128/EN 50657：铁路；
- IEC 62304：医疗；
- ISO 25119：农林机械；
- IEC 62061：机械；
- ISO 13849：机械控制系统；
- IEC 61511：过程工业；
- IEC 60730：家用电器。
将芯片厂商提供的安全包与IAR Embedded Workbench功能安全版搭配使用，为安全关键型产品开发奠定了坚实基础，不仅加速项目启动，还显著减轻了合规性验证等非开发性工作负担，加速了安全关键型产品的开发和认证。
