ЦП на базе RISC-V поддерживает автомобильную функциональную безопасность

Новый 32-разрядный ЦП общего назначения на основе RISC-V, поддерживающий функциональную безопасность уровня ISO 26262 ASIL D для автомобильных приложений, был представлен японским поставщиком интеллектуальной собственности NSITEXE, дочерним предприятием Denso Corporation.

NS31A - это универсальный ЦП для управления различными встроенными системами, включая автомобильные приложения. Он имеет одноразовый, упорядоченный четырехэтапный конвейер с 32-битной архитектурой набора команд RISC-V (RV32IMAF). Он поддерживает функциональную безопасность ISO 26262 ASIL D, необходимую для автомобильных приложений, а также поддерживает привилегированный режим, необходимый для платформы AUTOSAR.

ЦП основан на процессоре потока данных DR1000C компании NSITEXE, который недавно получил сертификат соответствия стандарту ISO 26262 ASIL D от SGS-TÜV. DR1000C - это параллельный IP-процессор, который идеально подходит для разгрузки высоконагруженной арифметической обработки (например, прогнозирующего управления модели, вывода искусственного интеллекта (AI) и обработки датчиков), необходимых для автомобильных микроконтроллеров, предназначенных для критически важных систем безопасности. По заявлению компании, до 16 аппаратных потоков эффективно используют векторный процессор, тем самым достигая чрезвычайно высокой производительности. DR1000C подходит для управления транспортными средствами, а также для различных встроенных приложений, таких как промышленное оборудование для автоматизации производства, а также для обработки радаров и других датчиков.

DR1000C имеет встроенные аппаратные функции безопасности, включая код коррекции ошибок (ECC) для памяти, двухъядерную архитектуру блокировки, обнаружение нарушений протокола шины и блок управления ошибками, который вводит ошибки для самодиагностики, сообщает об ошибках в хост-систему и управляет их статусы. Эти функции позволяют этому процессору соответствовать требованиям безопасности ASIL D без необходимости добавления каких-либо внешних специальных механизмов безопасности.

Для основной части блока векторной обработки DR1000C доступны два механизма безопасности (аппаратная проверка и программный тест). Пользователи могут выбирать эти механизмы в соответствии с требованиями к производительности приложения, а также с целевым значением ASIL. Средство проверки оборудования с его архитектурой lockstep позволяет удовлетворить требования к случайному обнаружению аппаратных сбоев ASIL D. Кроме того, требованиям ASIL C будут соответствовать будущие библиотеки тестирования программного обеспечения, что позволит полностью использовать вычислительную мощность блока векторной обработки.

DR1000C-SDK (комплект для разработки программного обеспечения), совместимый с ASIL D, обеспечивает безопасное и точное управление потоками, а также функции защиты памяти и временной защиты. Используя эти функции и цепочку инструментов, соответствующих стандарту ISO 26262, пользователь может сосредоточиться на разработке приложений, что потенциально сокращает время разработки. Программное обеспечение для управления потоками, входящее в состав SDK, имеет множество функций, необходимых для критически важной системы безопасности, таких как приоритетное выполнение задач в реальном времени и мониторинг выполнения потоков.

NS31A-HSK (комплект безопасности оборудования) обеспечивает анализ последствий режимов отказа и диагностику (FMEDA), руководство по безопасности, отчеты о безопасности и документацию, относящуюся к ISO 26262. Это сокращает время, необходимое для анализа функциональной безопасности автомобильного микроконтроллера, а также для его сертификации.

Набор инструментов для разработки Embedded Workbench

На NS31A доступны инструменты разработки на основе программного обеспечения с открытым исходным кодом (OSS). Для разработки функциональной безопасности Embedded Workbench для RISC-V от IAR Systems, доступный с сертификацией в соответствии с ISO 26262 и другими стандартами, будет поддерживать ЦП в качестве стандартной функции. Это обеспечивается в результате партнерства между NSITEXE и IAR Systems и доступно для клиентов через инструменты EDA и через дистрибьютора полупроводниковых IP-адресов NeXtream Corporation.

Стефан Скарин, генеральный директор IAR Systems, сказал:«Наше сотрудничество с NSITEXE расширяет наши совместные сильные технологии и услуги в сообществе RISC-V с расширенными возможностями для развития функциональной безопасности. Предложение IAR Systems по функциональной безопасности обеспечивает самый широкий охват стандартов в отрасли, и вместе с NSITEXE теперь мы даем возможность компаниям ускорить использование RISC-V в приложениях, где гарантированная безопасность имеет решающее значение для успеха ».

Хидеки Сугимото, технический директор NSITEXE, добавил:«Наши усилия по развитию были сосредоточены на трех столпах - универсальности, эффективности и функциональной безопасности - с учетом огромных будущих тенденций. NS31A реализует их как 32-разрядный ЦП общего назначения RISC-V с высокой функциональной безопасностью для пользователей, которые хотят легко, разумно и безопасно управлять встроенными системами. NS31A обеспечивает надежность не только для автомобильных приложений, но и для многих встраиваемых систем, требующих высокого уровня безопасности в таких областях, как автоматизация производства и медицинское обслуживание ».

«Основываясь на этих усилиях по обеспечению высокой функциональной безопасности, а также на наших инновационных процессорных технологиях, мы поддерживаем интеллектуальную мобильность и MaaS [мобильность как услугу], тем самым внося свой вклад в изменение мира таким образом, чтобы сделать жизнь людей лучше», - сказал Сугимото. .

NSITEXE - поставщик IP, созданный в 2017 году как дочернее предприятие Denso Corporation, специализирующееся на разработке передовых процессоров. Компания разрабатывает IP-адреса процессоров на основе RISC-V, которые поддерживают функциональную безопасность.