智能出行已成為一個顯著的發展趨勢，其中低空經濟正成為我國制造業等領域的熱門話題。眾多制造商正積極研發新型無人機和飛行汽車等低空設備。同時，我國已連續多年穩居世界汽車產銷冠軍寶座，年產銷量高達3000萬臺，為自主創新提供了強大動力。智能化、網聯化、電氣化和服務化這“新四化”不僅深刻影響著汽車行業的發展，也為智能出行解決方案的創新提供了新機遇，特別是在低空設備和汽車領域。

所有智能出行系統產品都離不開新型計算、通信和連接芯片的支持，如微控制器（MCU）、中央處理器（CPU）、圖形處理器（GPU）和現場可編程門陣列（FPGA）等。然而，這些芯片的系統級故障或異常行為可能帶來安全隱患。因此，在設計芯片和構建系統時，必須發現并解決這些問題，以確保低空飛行器和汽車芯片的功能安全。

為保障這些場景中的電子系統滿足功能安全需求，汽車和航空產業已制定了相應標準。汽車行業遵循ISO 26262功能安全標準，該標準源自IEC 61508，并隨著汽車智能化程度的提升而日益受到重視。航空電子產品則遵循《航空器機載電子設備硬件設計保障指南（DO-254）》及AMC 20-152A標準，它們是航空機載電子設備硬件開發的通用標準，也是設備獲得適航證的關鍵。

隨著智能網聯技術的發展，智能汽車、低空設備和航空電子設計中也采用了新的標準，但主要集中在信息安全領域，而非本文討論的功能安全。功能安全標準的建立為芯片或系統開發者提供了明確的可靠性指標和操作安全性規則，降低了電子電路故障或異常行為的風險，并為產品開發商在選擇解決方案時提供了指導。

在汽車應用中，功能安全至關重要。如果汽車無法按設計功能執行，自動駕駛等功能可能失效，帶來安全隱患。然而，功能安全也需要付出一定成本，如增加芯片面積、招聘有經驗的設計人員、執行嚴格的功能安全研發流程和安全認證等。這些成本使許多車廠選擇忽略或降低功能安全要求，增加了不安全因素。

目前市場上主要有兩種功能安全解決方案：鎖步方案和重復執行方案。鎖步方案通過兩個處理器內核執行相同程序并比較結果來確保功能安全，但會消耗多一倍的芯片面積。重復執行方案則通過兩次執行相同工作并比較結果來發現錯誤，但會降低性能。這兩種方案都給汽車和芯片廠商帶來了挑戰，導致功能安全在許多實際汽車應用中難以全面接受。

然而，汽車智能化趨勢正在迫使行業做出改變。最近，全球汽車GPU領域出現了顛覆性的功能安全技術創新——分布式功能安全機制。該機制利用GPU的并行計算和線程切換特性，在線程停工等待時插入測試模板或測試集，通過比較兩個線程的執行結果來確保功能安全。該機制幾乎完全消除了鎖步方案和重復執行方案的性能和芯片面積損失，大大降低了實現功能安全的代價。

展望未來，低空經濟的興起將推動航電功能安全性技術創新。航空工業已建立了完善的適航驗證體系，但低空飛行設備的廣泛興起將給航空電子設備產業帶來巨大變化，包括產業規模擴大、應用場景多樣化、智能技術引入等。這些變化將給傳統的適航認證體系和航空電子硬件設計帶來新挑戰，并促進相關芯片設計企業開展創新以獲得適航認證。

總之，未來的天地一體智能出行充滿機遇，也帶來了許多創新機會。這將推動現有適航認證體系的變革，重新思考機載電子硬件適航策略，并促進大量技術創新以滿足適航要求和設備定位規劃。這是我國制造業實現更全面的自主創新和高質量發展的寶貴機遇。