NVIDIA Halos: säkerhetsramverket från AI-modell till självkörande fordon och robot

NVIDIA Halos är tänkt som ett säkerhetsramverk för fysisk AI – inte som en fristående produkt som på egen hand kan göra en självkörande lastbil eller robot säker. Tanken är att koppla ihop säkerhetsrelevant arbete i modellutveckling, simulering, hård- och mjukvaruutveckling, driftsättning och senare uppdateringar. Därmed ska det finnas ett spårbart underlag för att bedöma systemet under hela livscykeln. 56

Det är en viktig avgränsning. Ett säkerhetsbedömt chip, en certifierad operativsystemskomponent eller en granskad integration kan bidra till ett säkerhetsunderlag. Men företaget som bygger och driver fordonet eller roboten har fortfarande ansvaret för validering av hela produkten, myndighetskrav och säker drift. Einrides planerade system för autonoma tunga lastbilstransporter visar denna ansvarsfördelning. 4

Från molnutveckling till maskin i drift

Halos samlar arkitektur för fordon eller robotar, chip, operativ mjukvara, AI-modeller, utvecklingsverktyg och tjänster. För autonoma fordon beskriver NVIDIA ett arbetsflöde från modellträning och testning, via simulering i Omniverse och Cosmos, till validering av den säkerhetsrelevanta hård- och mjukvarustacken och driftsättning i fordonet. 56

Grundidén är spårbarhet: underlag från ett utvecklingssteg ska kunna användas i nästa. När en modell, sensoruppsättning eller systemkonfiguration förändras kan ändringen därmed bedömas mot tidigare test- och simuleringsresultat, i stället för att ses som en helt fristående mjukvarurelease. NVIDIA framställer detta som ett sätt att göra säkerhetsarbetet mer repeterbart när systemen utvecklas. 6

NVIDIA delar in Halos i tre kompletterande områden: plattformssäkerhet, algoritmisk säkerhet och ekosystemsäkerhet. Det första gäller den underliggande dator- och mjukvaruplattformen, det andra AI:ns beteende och det tredje integration, inspektion samt leverantörs- och certifieringsekosystemet. 13

Delarna i fordonsstacken

För autonoma fordon består de centrala Halos-delarna av:

• NVIDIA DRIVE AGX Thor, en beräkningsplattform konstruerad med säkerhet i fokus.
• NVIDIA Hyperion, en komplett fordonsplattform och referensarkitektur för autonomi på nivå 4.
• Halos OS, en enhetlig säkerhetsmjukvara byggd på Halos Core, efterföljaren till NVIDIA DriveOS.
• NVIDIA Omniverse och Cosmos, som används i NVIDIAs moln- och simuleringskedja för utveckling och validering. 610

Hyperion är alltså inte en färdig robotaxi eller självkörande lastbil. Det är en referensarkitektur som kombinerar beräkningskapacitet, sensorer och mjukvarugrund, vilken fordonsutvecklare anpassar till sin användning och sitt eget säkerhetsunderlag. 314

Einride bygger nästa generation på Hyperion

Einride har uppgett att bolaget ska utveckla nästa generation av sitt autonoma lastbilssystem, Einride Driver, på NVIDIA Hyperion. Samarbetet omfattar anpassning av Hyperions arkitektur för beräkning, sensorer, mjukvara och säkerhet till tung godstrafik. Halos och Cosmos ska användas i utveckling och validering. 34

NVIDIA levererar den underliggande beräkningsplattformen, AI-verktyg och säkerhetsramverk. Einride behåller ansvaret för det kompletta körsystemet, säkerhetsvalidering, regulatoriska godkännanden och kundleveranser. 4

Robotik: samma principer, andra krav

NVIDIA har även utvidgat Halos till robotik och fysisk AI med en domänspecifik stack. De uttalade grundkomponenterna är NVIDIA IGX Thor för industriell AI vid nätverkets kant och NVIDIA Holoscan Sensor Bridge för sensoranslutning och -bearbetning, tillsammans med Halos mjukvarugrund och inspektionsväg. 118

Säkerhetsprinciperna delas med fordonsområdet, men NVIDIA betonar att plattformar, standarder och bevisunderlag är specifika för respektive domän. Ett gemensamt ramverk betyder därför inte att en fabriksrobot, en mobil robot och ett autonomt fordon kan bedömas enligt samma säkerhetskrav. 6

Företagen i ekosystemet

NVIDIA uppger att Halos AI Systems Inspection Lab har 43 ekosystemmedlemmar. Bland de namngivna deltagarna inom autonoma fordon finns AUMOVIO, Bosch, Gatik, Hesai, Lucid, MIRA, onsemi, PlusAI, Sony, Valeo och Wayve. På robotsidan nämns bland andra leverantörerna av inbyggd mjukvara acontis och QNX, medan Advantech och NexCOBOT bygger säkerhetsutformade IGX-system. 17

Deltagarna representerar bland annat utveckling av autonom körning och förarstödsystem, sensorer, halvledare, systemintegration, validering och säkerhetsarbete. Medlemskap innebär dock inte att varje medlems färdiga produkt är certifierad eller i drift. 7

NVIDIA listar också ett särskilt Hyperion-ekosystem med Aeva, AUMOVIO, Astemo, Arbe, Bosch, Hesai, Magna, OMNIVISION, Quanta, Sony och ZF. Astemo, AUMOVIO, Bosch, Magna, Quanta och ZF har aviserat elektroniska styrenheter baserade på Hyperion. Aeva, Arbe, Hesai, OMNIVISION och Sony hör till partner som kvalificerar sensoruppsättningar för den öppna plattformen. 20

På halvledarsidan nämner NVIDIA onsemi i fordonsinriktade inspektionsnätverket. För robotik anges Infineon, NXP, STMicroelectronics och Texas Instruments som bidragsgivare med bland annat sensorer, säkerhetsmikrokontroller och annan halvledarteknik. NXP uppger dessutom att bolaget är medlem i Halos AI Systems Inspection Lab. 721

Certifieringar och inspektioner – vad de faktiskt innebär

NVIDIA hänvisar till fler än 30 certifikat och bedömningsrapporter för Halos-relaterad teknik. Enligt bolagets material har TÜV SÜD certifierat NVIDIAs produktlivscykelprocesser för fordonsområdet och centrala hård- och mjukvaruprocesser till Automotive Safety Integrity Level D, ASIL D. DriveOS 6.0 är certifierat som överensstämmande med ISO 26262 ASIL D och Thor-X har bedömts som ASIL D-konformt. NVIDIA hänvisar också till ISO/SAE 21434-certifiering för cybersäkerhetsprocesser och en oberoende UNECE-säkerhetsbedömning av NVIDIA DRIVE AV från TÜV Rheinland. 1217

Halos omfattar också NVIDIA AI Systems Inspection Lab, ett ANAB-ackrediterat inspektionsorgan enligt ISO/IEC 17020. NVIDIA säger att laboratoriet gör opartiska bedömningar och driver Halos Certified-programmet, som ska hjälpa partner att förbereda integrationer för tredjepartscertifiering hos bland andra TÜV Rheinland, UL Solutions, TÜV SÜD, exida, SGS och CertX. 11118

Avgörande är dock omfattningen. Ackreditering och inspektion kan visa att ett inspektionsorgan och dess process uppfyller definierade krav. Ett komponentcertifikat eller en bedömning gäller den produkt och det omfång som faktiskt har utvärderats. Det certifierar inte automatiskt varje fordon eller robot som byggs med Halos för alla möjliga driftmiljöer. Slutsystemets utvecklare behöver fortfarande applikationsspecifik validering, godkännanden och driftkontroller. 411

Varför NVIDIA ser behov av skalbar säkerhetsinfrastruktur

NVIDIA pekar på de väntade volymerna som skäl för återanvändbar säkerhetsinfrastruktur. ABI Research prognostiserar en installerad bas på 49 miljoner autonoma fordon på nivå 3–5 år 2035, medan Omdia uppskattar antalet industrirobotar till omkring 60 miljoner. 6

I den skalan kan varje ändring av modell, sensoruppsättning, hårdvarukonfiguration eller mjukvaruversion skapa en ny fråga om säkerhetsunderlag. NVIDIAs tes är att utveckling och driftsättning behöver ett gemensamt, evidenslänkat arbetssätt så att förändringar kan utvärderas konsekvent och granskas mer effektivt. 6

Halos bör därför förstås som ett försök att göra säkerhetsstyrkningen till en löpande ingenjörsdisciplin genom hela livscykeln för fysisk AI. Löftet är inte automatisk certifiering, utan en strukturerad grund för att bygga, dokumentera, inspektera och låta oberoende parter bedöma allt mer komplexa autonoma system. 156