ザイリンクスUltraScale +上のiWaveポートVxWorks

システム開発者でありインテグレーターであるiWaveSystemsは、ザイリンクスUltraScale + MPSoCシステムオンモジュール用のVxWorksボードサポートパッケージ（BSP）をリリースしました。

VxWorksは、リアルタイムで決定論的なパフォーマンスを必要とし、医療、航空宇宙、ロボット工学、ネットワークインフラストラクチャなどの業界での安全性とセキュリティの認定も必要とする組み込みアプリケーションに適しています。

WindRiverの主要なリアルタイムオペレーティングシステムであるVxWorksとZynqUltraScale + MPSoCの組み合わせは、安全な高速高性能コンピューティングアプリケーションの基盤を提供し、ミッションクリティカルなアプリケーションに必要なスケーラビリティ、安全性、信頼性を実現します。 iWaveによると、VxWorks 21.03は、ZU 4/5 / 7MPSoCを搭載したiW-RainboW-G30Mシステムオンモジュールに移植されました。

新しいBSPは、産業用ネットワーキング（時間に敏感なネットワーキング）、高精度のテストおよび測定機器、医療画像および航空電子工学におけるZynq UltraScale + MPSoCの安全性、セキュリティ、およびモジュール性を強化するのに役立ちます。自動車、産業用モーター制御、アビオニクスなどのセーフティクリティカルなアプリケーションでも、高い信頼性と安全性の完全性レベル（ASIL）が必要です。そのためには、ソフトエラーを軽減し、冗長性を実装してハードフォールトの許容度を高める必要があります。これは、VxWorksとUltraScale + MPSoCの組み合わせが理想的な場所です。

Zynq UltraScale + MPSoCシリーズは、グラフィックス、ビデオ、波形、およびパケット処理用のソフトおよびハードエンジンとリアルタイム制御を組み合わせながら、64ビットプロセッサのスケーラビリティを提供します。これらのアダプティブシステムオンチップ（SoC）は、FPGA上にシステムを構築するためのソフトコアCPUおよびその他のソフト知的財産（IP）の10年にわたる可用性を補完します。したがって、アダプティブSoCは、並列またはパイプライン（または組み合わせ）技術を使用してハードウェアに実装できるアルゴリズムの一部に高性能が必要な場合に特に役立ちます。

リアルタイム組み込み用のVxWorks

VxWorksは、決定論的で優先度に基づいたプリエンプティブRTOSであり、レイテンシが低く、ジッターが最小限であり、以下のようないくつかの機能のハイライトがあるため、ハードリアルタイム組み込みアプリケーションに最適です。

• 豊富な接続性とコミュニケーション ：VxWorksには堅牢なIPv4およびIPv6スタックがあり、時間依存型ネットワーク（TSN）にも対応しており、スイッチドイーサネットネットワークでの制限された時間または遅延内でのリアルタイム通信とパケット配信を保証します。

• モジュール性と堅牢性 ：必要に応じて機能を簡単に選択して適応させ、必要な場合にのみモジュールを変更します。
• フォールトトレラントファイルシステム ：VxWorksは、フォールトトレランスとシステムエラーおよびシャットダウンの場合の操作の回復のためのウインドリバーの信頼性の高いファイルシステム（HRFS）と、FAT互換のdosFSファイルシステムをサポートしています。
• 混合OSのサポート ：VxWorksは、OpenAMPを使用した混合環境での他のオペレーティングシステムとの通信をサポートしているため、開発者はVxWorksリアルタイム環境と他の非リアルタイム環境でインタラクティブな機能を構築できます。

• マルチメディア ：VxWorksは、OpenGL、OpenGL ES、OpenCV、Vulkanなどの多くの標準グラフィックライブラリ、およびJPEGおよびPNG画像を処理するライブラリのサポートを提供します。
• セキュリティ ：VxWorksは、開発者が厳格なセキュリティ要件を満たし、起動操作から電源切断までのセキュリティの脅威に対処できるようにする、広範囲で継続的に進化する一連のセキュリティ機能を統合しています。いくつかの安全な機能には、カーネルの強化、暗号化、ファイアウォール、TPM 2.0、安全なデータと構成が含まれます。

Zynq UltraScale + MPSoCアーキテクチャの価値は、プログラマブルロジックと処理システムの緊密な統合にあり、次のようなハイライトがあります。

• 異種処理 ：複数の処理エンジンにより、アプリケーション全体で機能を最適化でき、プログラム可能なハードウェアにより、パフォーマンスと安全性がさらに向上します。
• 統合されたH.264 / H.265ビデオコーデック ：Zynq UltraScale + EVデバイスには、60フレーム/秒で最大4Kの解像度を同時にエンコードおよびデコードできる低遅延のビデオコーデックが含まれています。
• 安全性の向上と複数レベルのセキュリティ。
• 優れた処理、I / O、およびメモリ帯域幅。

SOMアプローチによりスケーラビリティが可能になります

FPGA SoCのSOMアプローチにより、ロジック密度、FPGA IO、およびトランシーバーレーンの数に関して、エンドアプリケーションのスケーラビリティがさらに向上します。たとえば、適切に設計されたキャリアボード設計アーキテクチャは、192Kロジックセルを備えたザイリンクスZynq MPSoC UltraScale + ZU4から110万ロジックセルを備えたZU19までの複数の最終製品のシステムIOポートをカバーできます。また、SOMアプローチにより、製品の機械的アーキテクチャを変更することなく、新世代のSoCソリューションに移行できます。