La CPU basada en RISC-V es compatible con la seguridad funcional automotriz

El proveedor de propiedad intelectual (IP) con sede en Japón, NSITEXE, una filial de Denso Corporation, presentó una nueva CPU de uso general de 32 bits basada en RISC-V que admite seguridad funcional de nivel ISO 26262 ASIL D para aplicaciones automotrices.

La NS31A es una CPU de uso general para controlar varios sistemas integrados, incluidas las aplicaciones de automoción. Cuenta con una tubería de cuatro etapas en orden y de un solo problema que utiliza la arquitectura de conjunto de instrucciones RISC-V de 32 bits (RV32IMAF). Es compatible con la seguridad funcional ISO 26262 ASIL D requerida para aplicaciones automotrices, y también admite un modo privilegiado como se requiere para la plataforma AUTOSAR.

La CPU se basa en el procesador de flujo de datos DR1000C de NSITEXE, que recientemente obtuvo la certificación ISO 26262 ASIL D ready de SGS-TÜV. El DR1000C es un IP de procesador paralelo que es ideal para descargar el procesamiento aritmético de alta carga (como el control predictivo de modelos, la inferencia de inteligencia artificial (AI) y el procesamiento de sensores) requerido por microcontroladores automotrices destinados a sistemas críticos de seguridad. Hasta 16 subprocesos de hardware utilizan eficientemente un procesador vectorial, logrando así un rendimiento de potencia extremadamente alto, según la compañía. El DR1000C es adecuado para el control de vehículos, así como para diversas aplicaciones integradas, como equipos industriales en automatización de fábricas y procesamiento de radar y otros sensores.

El DR1000C tiene características de seguridad de hardware integradas que incluyen código de corrección de errores (ECC) para memorias, arquitectura de bloqueo de doble núcleo, detección de violaciones del protocolo de bus y una unidad de administración de errores que inyecta errores para el autodiagnóstico, informa errores al sistema host y administra sus estados. Estas características permiten que este procesador cumpla con los requisitos de seguridad de ASIL D sin la necesidad de agregar ningún mecanismo de seguridad especial externo.

Hay dos mecanismos de seguridad (comprobador de hardware y prueba de software) disponibles para la parte principal de la unidad de procesamiento vectorial DR1000C. Los usuarios pueden elegir estos mecanismos de acuerdo con los requisitos de rendimiento de la aplicación, así como el ASIL de destino. El verificador de hardware con su arquitectura lockstep permite que se cumplan los requisitos de detección aleatoria de fallas de hardware de ASIL D. Además, las próximas bibliotecas de prueba de software cumplirán los requisitos de ASIL C, lo que permitirá aprovechar al máximo la potencia computacional de la unidad de procesamiento vectorial.

El DR1000C-SDK (kit de desarrollo de software) compatible con ASIL D proporciona un control de subprocesos seguro y preciso, así como funciones de protección de memoria y protección temporal. Al utilizar estas características y la cadena de herramientas que cumple con la norma ISO 26262, el usuario puede concentrarse en el desarrollo de aplicaciones, lo que puede conducir a un tiempo de desarrollo más corto. El software de control de subprocesos incluido en el SDK tiene una variedad de características necesarias para un sistema crítico de seguridad, como la ejecución prioritaria de tareas en tiempo real y el monitoreo de la ejecución de subprocesos.

El NS31A-HSK (kit de seguridad de hardware) proporciona análisis de diagnóstico y efectos de modos de falla (FMEDA), un manual de seguridad, informes de casos de seguridad y documentación relacionada con ISO 26262. Reduce la cantidad de tiempo necesario para analizar la seguridad funcional de un microcontrolador automotriz, así como para lograr su certificación.

Cadena de herramientas de desarrollo de Workbench integrada

Las herramientas de desarrollo basadas en software de código abierto (OSS) están disponibles en NS31A. Para el desarrollo de la seguridad funcional, el banco de trabajo integrado de IAR Systems para RISC-V, disponible con certificación según ISO 26262 y otras normas, admitirá la CPU como característica estándar. Esto se proporciona como resultado de una asociación entre NSITEXE e IAR Systems, y está disponible para los clientes a través de herramientas EDA y el distribuidor de IP de semiconductores NeXtream Corporation.

Stefan Skarin, director ejecutivo de IAR Systems, dijo:“Nuestra colaboración con NSITEXE lleva nuestra sólida tecnología y servicios conjuntos a la comunidad RISC-V con posibilidades ampliadas para el desarrollo de la seguridad funcional. La oferta de seguridad funcional de IAR Systems proporciona la cobertura de estándares más amplia de la industria y, junto con NSITEXE, ahora estamos permitiendo a las empresas acelerar el camino del uso de RISC-V en aplicaciones donde la seguridad garantizada es fundamental para el éxito ".

Hideki Sugimoto, CTO, NSITEXE, agregó:“Nuestros esfuerzos de desarrollo se han centrado en tres pilares:versatilidad, eficiencia y seguridad funcional, con grandes tendencias futuras en mente. El NS31A los implementa como una CPU de propósito general RISC-V de 32 bits con alta seguridad funcional para los usuarios que desean controlar sistemas integrados de manera fácil, razonable y segura. El NS31A ofrece confiabilidad no solo para aplicaciones automotrices sino también para muchos sistemas integrados que requieren altos niveles de seguridad en campos como la automatización de fábricas y la atención médica ”.

“Basándonos en este esfuerzo para lograr una alta seguridad funcional, así como en nuestra innovadora tecnología de procesador, apoyamos la movilidad inteligente y MaaS [movilidad como servicio], contribuyendo así a cambiar el mundo de formas que enriquecen la vida de las personas”, dijo Sugimoto. .

NSITEXE es un proveedor de IP establecido en 2017 como un spin-out de Denso Corporation, que se especializa en el desarrollo de procesadores avanzados. La empresa desarrolla IP de procesadores basados ​​en RISC-V que respaldan la seguridad funcional.