RISC-VベースのCPUは、自動車の機能安全をサポートします

自動車アプリケーション向けのISO26262 ASIL Dレベルの機能安全をサポートする新しいRISC-Vベースの32ビット汎用CPUが、デンソーのスピンアウトである日本を拠点とする知的財産（IP）ベンダーNSITEXEによって導入されました。

NS31Aは、自動車アプリケーションを含むさまざまな組み込みシステムを制御するための汎用CPUです。これは、32ビットRISC-V命令セットアーキテクチャ（RV32IMAF）を使用した、単一発行の順序どおりの4ステージパイプラインを備えています。自動車用途に必要なISO26262 ASIL D機能安全をサポートし、AUTOSARプラットフォームに必要な特権モードもサポートします。

CPUはNSITEXEのDR1000Cデータフロープロセッサに基づいており、最近SGS-TÜVからISO 26262 ASILD対応認証を取得しました。 DR1000Cは、セーフティクリティカルシステムを対象とした自動車用マイクロコントローラーに必要な高負荷の算術処理（モデル予測制御、人工知能（AI）推論、センサー処理など）の負荷を軽減するのに理想的な並列プロセッサIPです。同社によれば、最大16のハードウェアスレッドがベクトルプロセッサを効率的に利用し、それによって非常に高い電力性能を実現します。 DR1000Cは、車両制御だけでなく、工場の自動化やレーダーやその他のセンサー処理における産業機器などのさまざまな組み込みアプリケーションにも適しています。

DR1000Cには、メモリのエラー訂正コード（ECC）、デュアルコアロックステップアーキテクチャ、バスプロトコル違反の検出、自己診断のためにエラーを挿入し、ホストシステムにエラーを報告し、管理するエラー管理ユニットなどのハードウェア安全機能が統合されています。それらのステータス。これらの機能により、このプロセッサは、外部の特別な安全メカニズムを追加することなく、ASILDの安全要件を満たすことができます。

DR1000Cベクトル処理ユニットの主要部分には、2つの安全メカニズム（ハードウェアチェッカーとソフトウェアテスト）が用意されています。ユーザーは、アプリケーションのパフォーマンス要件とターゲットASILに応じて、これらのメカニズムを選択できます。ロックステップアーキテクチャを備えたハードウェアチェッカーにより、ASILDのランダムなハードウェア障害検出要件を満たすことができます。さらに、ASIL Cの要件は、今後のソフトウェアテストライブラリによって満たされ、ベクトル処理ユニットの計算能力を最大限に活用できるようになります。

ASIL D準拠のDR1000C-SDK（ソフトウェア開発キット）は、安全で正確なスレッド制御、およびメモリ保護と一時的な保護機能を提供します。これらの機能とISO26262準拠のツールチェーンを利用することで、ユーザーはアプリケーション開発に集中でき、開発時間の短縮につながる可能性があります。 SDKに含まれているスレッド制御ソフトウェアには、リアルタイムタスクの優先実行やスレッド実行の監視など、セーフティクリティカルシステムに必要なさまざまな機能があります。

NS31A-HSK（ハードウェア安全キット）は、故障モードの影響と診断分析（FMEDA）、安全マニュアル、安全ケースレポート、およびISO26262関連のドキュメントを提供します。自動車用マイクロコントローラーの機能安全を分析し、認証を取得するために必要な時間を短縮します。

組み込みワークベンチ開発ツールチェーン

オープンソースソフトウェア（OSS）ベースの開発ツールはNS31Aで利用できます。機能安全の開発のために、ISO26262およびその他の規格に準拠した認定を受けたIARSystemsのRISC-V用組み込みワークベンチは、CPUを標準機能としてサポートします。これは、NSITEXEとIAR Systemsのパートナーシップの結果として提供され、EDAツールおよび半導体IPディストリビューターであるNeXtreamCorporationを通じてお客様に提供されます。

IARSystemsのCEOであるStefanSkarinは、次のように述べています。 IAR Systemsの機能安全製品は、業界で最も広い標準範囲を提供し、NSITEXEとともに、企業が安全性の確保が成功に不可欠なアプリケーションでRISC-Vを使用する方法をスピードアップできるようにしています。」

NSITEXEのCTOである杉本秀樹氏は、次のように述べています。 NS31Aは、これらをRISC-V 32ビット汎用CPUとして実装し、組み込みシステムを簡単、合理的、かつ安全に制御したいユーザー向けに、機能安全性が高くなっています。 NS31Aは、自動車用途だけでなく、工場の自動化や医療などの分野で高レベルの安全性を必要とする多くの組み込みシステムにも信頼性を提供します。」

「この高い機能安全への取り組みと革新的なプロセッサー技術に基づいて、スマートモビリティとMaaS [サービスとしてのモビリティ]をサポートし、人々の生活を豊かにする方法で世界を変えることに貢献します」と杉本氏は述べています。 。

NSITEXEは、デンソーのスピンアウトとして2017年に設立されたIPベンダーであり、高度なプロセッサの開発を専門としています。同社は、機能安全をサポートするRISC-VベースのプロセッサIPを開発しています。