面向安全关键自主系统的可靠性驱动微处理器设计

每年销售数十亿微处理器，现代社会对其依赖至关重要。该研究项目使您能够探索微处理器可靠性的前沿，并在从日常设备到高度专业化的安全关键系统等广泛领域中提高其可靠性。通过与Arm合作，您将在商业级微处理器和硬件平台上创建创新解决方案。微处理器是现代技术的基础，从智能手机到自动驾驶汽车和医疗设备。仅在安全关键领域，就有数亿个微处理器部署在自动驾驶汽车、医疗设备、太空探索、国防和航空电子设备等应用中。确保这些系统的功能安全和可靠性至关重要，因为故障可能导致危及生命的后果，并给半导体公司造成重大的经济和声誉损失。该博士项目通过推进微处理器的现场可测试性、可靠性和容错技术来应对这些挑战，这建立在该团队在可靠性、硬件安全、可测试性和信任方面的专业知识之上。该项目侧重于理解和缓解支撑自主系统的嵌入式微处理器的可靠性挑战。随着CMOS技术缩小和系统复杂性增加，新的漏洞不断出现，使得传统的可靠性方法不足。候选人将开发故障模型、容错架构和测试技术，能够检测、预防和管理硬件故障。验证将包括软件和硬件故障注入、软错误率分析以及在不同工艺、电压和温度条件下的评估。该项目旨在平衡培训、协作和独立研究。在第一阶段，候选人将专注于博士培训，获得定量可靠性分析、故障注入和工业评估技术方面的专业知识。该阶段将包括在Arm（英国剑桥）的实习，这将提供工业工具的实践经验、指导和商业IP的访问，显著提高学生的就业能力。在随后的几年中，学生将进行独立研究、论文开发和容错设计的改进，确保解决方案具有成本效益和可扩展性。预计研究成果将帮助微处理器公司满足ISO 26262等安全标准，并为增强下一代嵌入式处理器的可靠性提供关键设计反馈。与学术导师和工业合作伙伴的定期会议将促进知识交流，并支持将研究成果转化为实际应用。该项目直接贡献于三个国家优先领域：下一代计算（可信性、可靠性、能源效率）、半导体技术（推进嵌入式系统设计）和未来通信（安全性、弹性、信任）。除了学术影响，它还具有重要的工业相关性，有可能集成到下一代微处理器设计工作流程中。候选人将获得世界一流的培训、增强的就业能力，并有机会为长期的学术-工业伙伴关系做出贡献，使他们处于可靠、安全关键微处理器系统研究的最前沿。

利物浦大学作为全球高等教育的标杆性机构，其面向安全关键自主系统的可靠性驱动微处理器设计项目依托学校在工程与技术领域的深厚学术传统与实践经验，致力于培养学生的系统性电气与电子工程分析能力。