Implementação de segurança funcional em Zynq UltraScale + MPSoC SOMs

Atualização: 9 de dezembro de 2023

A solução de segurança funcional iWave utiliza recursos certificados Xilinx dispositivos e ferramentas para atender rapidamente aos requisitos de segurança de sua aplicação. Aplicações críticas para a segurança, como automotiva, controle de motores industriais, aviônicos e muitas outras, precisam ter alta confiabilidade e disponibilidade. Para atender a esses requisitos e atingir os Níveis de Integridade de Segurança (SILs) ou Níveis de Integridade de Segurança Automotiva (ASILs) exigidos, é necessário mitigar erros leves e implementar redundância para ter melhor tolerância a falhas graves. A iWave utiliza uma gama de soluções fornecidas pela Xilinx e também fornece um meio de testá-las e integrá-las para atingir os requisitos de segurança da sua aplicação.

Aplicações: Aplicações críticas de segurança, como sistemas de controle aviônico, automotivo e controle de motores industriais.

UltraScale + SEM IP: O IP Xilinx UltraScale + Soft Error Mitigation (SEM) é usado para detectar e corrigir SEU dentro FPGA memória de configuração. O SEM IP lida com erros de software de forma muito eficiente, cerca de 99.7% dos erros de software são corrigíveis usando SEM IP, portanto, ele fornece um método para melhor gerenciamento dos efeitos no nível do sistema causados ​​por erros de software.

Subsistema TMR MicroBlaze: A redundância modular tripla é uma das soluções eficazes usadas para lidar com erros de software em aplicações críticas de segurança. O subsistema TMR MicroBlaze implementa núcleos suaves MicroBlaze triplicados junto com memórias triplicadas, E / S e outros blocos críticos. As saídas desses blocos triplicados são votadas por maioria e fornecidas aos comparadores para mitigar os efeitos de erros leves. O compilador Xilinx MicroBlaze foi certificado pela SGS TUV Saar em conformidade com IEC 61508: 2010 até SIL 4 e ISO 26262: 2011 até ASIL D.

Fluxo de Design de Isolamento: O fluxo do projeto de isolamento permite que funções de segurança e não-segurança estejam presentes em um único chip sem afetar a funcionalidade uma da outra. O fluxo de projeto de isolamento também está ajudando a reduzir as falhas de evento único quando blocos redundantes são implementados no mesmo chip. O fluxo Xilinx IDF é parte do Xilinx Vivado que foi certificado pela TUV Sud para cumprir com IEC 61508-3: 2010 e ISO 26262-8: 2011.

Modo ARM Cortex R5 LockStep: O modo de operação LockStep é uma das soluções redundantes modulares duplas facilmente alcançáveis ​​para atender aos requisitos de segurança. Os dispositivos Xilinx Zynq UltraScale + MPSoC têm processadores ARM Cortex R5 dual-core no domínio de baixo consumo de energia, que podem ser operados em modo lockstep para aplicações críticas de segurança. O domínio de baixa potência do Zynq MPSoC foi certificado pela Exida para atender aos requisitos especificados pela IEC 61508: 2010 parte 1, 2, 3 até SIL 3 com HFT de 1 e ISO 26262: 2011 partes 2, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10 até ASIL C.

XMPU e XPPU: Zynq MPSoC inclui vários subsistemas de processamento, incluindo APU, RPU, PMU, CSU e um número definido pelo usuário de processadores de software MicroBlaze implementados em PL. Se qualquer um dos subsistemas de processamento estiver executando aplicativos críticos para a segurança, a memória ou os periféricos usados ​​por esse sistema de processamento podem ser isolados e seu acesso é restrito a outros subsistemas de processamento. A Unidade de Proteção de Memória Xilinx e a Unidade de Proteção Periférica Xilinx ajudam a alcançar isso.

Apoio:

iWave System é líder global em design e fabrica de sistema FPGA e SoC altamente escalável em módulos e plataformas de computação. Com mais de 21 anos de experiência em design e desenvolvimento de soluções baseadas em FPGA e foco principal nos setores verticais da indústria industrial, médica e automotiva, a iWave está comprometida em ser sua empresa confiável tecnologia parceiro. A iWave ajuda o cliente a encurtar o ciclo de design e desenvolvimento de produtos através de um amplo portfólio de soluções incorporadas.

Ao longo de mais de 15 anos de parceria, a iWave Systems é um membro certificado do programa da Aliança XILINX atendendo a vigorosos requisitos de treinamento, mantendo um profundo conhecimento da tecnologia Xilinx e oferecendo o mais alto nível de especialização técnica para clientes globais e, finalmente, agilizando seu tempo de lançamento no mercado .