자동차 기능 안전을 지원하는 RISC-V 기반 CPU

자동차 애플리케이션을 위한 ISO 26262 ASIL D 레벨 기능 안전을 지원하는 새로운 RISC-V 기반 32비트 범용 CPU가 Denso Corporation의 분사인 일본의 지적 재산권(IP) 공급업체인 NSITEXE에 의해 소개되었습니다.

NS31A는 자동차 애플리케이션을 포함한 다양한 임베디드 시스템을 제어하기 위한 범용 CPU입니다. 32비트 RISC-V 명령어 세트 아키텍처(RV32IMAF)를 사용하는 단일 문제, 순서대로 4단계 파이프라인이 특징입니다. 자동차 애플리케이션에 필요한 ISO 26262 ASIL D 기능 안전을 지원하고 AUTOSAR 플랫폼에 필요한 특권 모드도 지원합니다.

CPU는 최근 SGS-TUV로부터 ISO 26262 ASIL D 인증을 획득한 NSITEXE의 DR1000C 데이터 흐름 프로세서를 기반으로 합니다. DR1000C는 안전이 중요한 시스템을 대상으로 하는 자동차 마이크로컨트롤러에 필요한 고부하 산술 처리(예:모델 예측 제어, 인공 지능(AI) 추론 및 센서 처리)를 오프로딩하는 데 이상적인 병렬 프로세서 IP입니다. 회사에 따르면 최대 16개의 하드웨어 스레드가 벡터 프로세서를 효율적으로 활용하여 매우 높은 전력 성능을 달성합니다. DR1000C는 차량 제어는 물론 공장 자동화 및 레이더 및 기타 센서 처리의 산업 장비와 같은 다양한 임베디드 애플리케이션에 적합합니다.

DR1000C는 메모리용 ECC(오류 수정 코드), 듀얼 코어 록스텝 아키텍처, 버스 프로토콜 위반 감지, 자가 진단을 위해 오류를 주입하고 호스트 시스템에 오류를 보고하고 관리하는 오류 관리 장치를 포함한 하드웨어 안전 기능을 통합했습니다. 그들의 상태. 이러한 기능을 통해 이 프로세서는 외부 특수 안전 메커니즘을 추가할 필요 없이 ASIL D 안전 요구 사항을 충족할 수 있습니다.

DR1000C 벡터 처리 장치의 주요 부분에는 두 가지 안전 메커니즘(하드웨어 검사기 및 소프트웨어 테스트)을 사용할 수 있습니다. 사용자는 애플리케이션과 대상 ASIL의 성능 요구 사항에 따라 이러한 메커니즘을 선택할 수 있습니다. 잠금 단계 아키텍처가 있는 하드웨어 검사기를 사용하면 ASIL D 임의 하드웨어 오류 감지 요구 사항을 충족할 수 있습니다. 또한 ASIL C 요구 사항은 향후 소프트웨어 테스트 라이브러리에서 충족되어 벡터 처리 장치의 계산 능력을 최대한 활용할 수 있습니다.

ASIL D 호환 DR1000C-SDK(소프트웨어 개발 키트)는 안전하고 정확한 스레드 제어는 물론 메모리 보호 및 임시 보호 기능을 제공합니다. 이러한 기능과 ISO 26262 호환 도구 체인을 활용하여 사용자는 애플리케이션 개발에 집중할 수 있으며 잠재적으로 개발 시간을 단축할 수 있습니다. SDK에 포함된 스레드 제어 소프트웨어는 실시간 작업의 우선 순위 실행, 스레드 실행 모니터링 등 안전이 중요한 시스템에 필요한 다양한 기능을 갖추고 있습니다.

NS31A-HSK(하드웨어 안전 키트)는 FMEDA(고장 모드 영향 및 진단 분석), 안전 매뉴얼, 안전 사례 보고서 및 ISO 26262 관련 문서를 제공합니다. 자동차 마이크로컨트롤러의 기능 안전성을 분석하고 인증을 획득하는 데 필요한 시간을 단축합니다.

임베디드 워크벤치 개발 도구 모음

오픈 소스 소프트웨어(OSS) 기반 개발 도구는 NS31A에서 사용할 수 있습니다. 기능 안전 개발을 위해 ISO 26262 및 기타 표준에 따라 인증을 받은 IAR Systems의 Embedded Workbench for RISC-V는 CPU를 표준 기능으로 지원합니다. 이것은 NSITEXE와 IAR Systems 간의 파트너십의 결과로 제공되며 EDA 도구 및 반도체 IP 유통업체 NeXtream Corporation을 통해 고객에게 제공됩니다.

IAR Systems의 CEO인 Stefan Skarin은 “NSITEXE와의 협력은 우리의 강력한 공동 기술과 서비스를 RISC-V 커뮤니티에 추가로 제공하여 기능적 안전 개발 가능성을 확장합니다. IAR Systems의 기능 안전 제품은 업계에서 가장 광범위한 표준 적용 범위를 제공하며 NSITEXE와 함께 이제 우리는 기업이 성공을 위해 안전 보장이 중요한 애플리케이션에서 RISC-V를 사용하는 경로를 가속화할 수 있도록 지원합니다.”

NSITEXE의 CTO인 Hideki Sugimoto는 “우리의 개발 노력은 미래의 거대한 트렌드를 염두에 두고 다용성, 효율성, 기능적 안전성이라는 세 가지 기둥에 초점을 맞추었습니다. NS31A는 임베디드 시스템을 쉽고, 합리적이고, 안전하게 제어하고자 하는 사용자를 위해 기능 안전성이 높은 RISC-V 32비트 범용 CPU로 구현합니다. NS31A는 자동차 애플리케이션뿐만 아니라 공장 자동화 및 의료와 같은 분야에서 높은 수준의 안전성이 요구되는 많은 임베디드 시스템에 대한 신뢰성을 제공합니다."

Sugimoto는 "고기능 안전성을 위한 이러한 노력과 혁신적인 프로세서 기술을 기반으로 스마트 모빌리티와 MaaS(Mobility-as-a-Service)를 지원하여 사람들의 삶을 풍요롭게 하는 방식으로 세상을 바꾸는 데 기여합니다"라고 말했습니다. .

NSITEXE는 고급 프로세서 개발을 전문으로 하는 Denso Corporation의 분사로 2017년에 설립된 IP 공급업체입니다. 이 회사는 기능 안전을 지원하는 RISC-V 기반 프로세서 IP를 개발합니다.