CAST, en collaboration avec Microchip Technology, a lancé l’EMSA5-FS, un processeur RISC-V conçu pour des applications de sécurité fonctionnelle (FuSa) dans des secteurs critiques tels que l’automobile, l’aérospatiale, la médecine et l’espace. Ce processeur, le premier de sa catégorie à obtenir la certification ISO 26262 ASIL-D, est optimisé pour fonctionner sur les FPGAs PolarFire® de Microchip, offrant une solution fiable et à faible consommation pour des systèmes où les erreurs peuvent avoir des conséquences graves.

Un processeur conçu pour des applications critiques

L’EMSA5-FS est un processeur de 32 bits compatible avec le jeu d’instructions RISC-V et spécifiquement développé pour répondre aux normes de sécurité fonctionnelle dans des applications à haute disponibilité. La certification ASIL-D, décernée par SGS-TÜV Saar, permet son utilisation dans des applications automobiles à haut risque, où les plus hauts niveaux d’intégrité de sécurité sont requis. Cette étape fait de l’EMSA5-FS le seul processeur de son type au sein de l’écosystème Mi-V de Microchip, une plateforme qui permet aux concepteurs de développer des solutions basées sur RISC-V dans des dispositifs FPGA.

Fonctionnalités avancées pour la sécurité fonctionnelle

L’EMSA5-FS intègre diverses caractéristiques qui garantissent sa fiabilité dans des environnements critiques :

• Redondance Modulaire Double ou Triple (DMR/TMR) : Le processeur peut être configuré en DMR (double redondance modulaire) ou TMR (triple redondance modulaire) pour détecter et corriger des défaillances. En mode DMR, les sorties de deux processeurs parallèles sont constamment comparées pour identifier des erreurs, tandis que le mode TMR utilise trois instances et un système de vote, permettant au processeur de maintenir son fonctionnement correct même en présence de fautes.
• Unité de Protection de la Mémoire (MPU) : Cette unité segmente la mémoire en régions protégées, limitant l’accès et prévenant la corruption des données, essentiel dans des systèmes de haute sécurité.
• Code de Correction des Erreurs (ECC) : Implémenté dans les mémoires et les bus, l’ECC détecte et corrige les erreurs, protégeant l’intégrité des données.
• Gestionnaires de Sécurité et de Redémarrage : Ces systèmes permettent d’effectuer un redémarrage en cas de panne, surveillent la logique et le temps d’exécution, et peuvent être personnalisés en fonction des besoins de chaque application.

Avantages des FPGAs PolarFire dans des applications de sécurité

L’EMSA5-FS est conçu pour fonctionner sur les FPGAs PolarFire de Microchip, une technologie reconnue pour sa consommation d’énergie réduite et sa haute fiabilité. Contrairement aux FPGAs conventionnels basés sur la RAM statique, les PolarFire utilisent une technologie non volatile qui est résistante aux événements d’erreur unique (SEUs), ce qui les rend idéaux pour des environnements avec une haute exposition aux radiations, comme l’espace. De plus, ces dispositifs offrent une sécurité élevée et sont immunisés contre les problèmes de stockage d’énergie, des caractéristiques qui assurent leur fonctionnement dans des situations extrêmes.

Les FPGAs PolarFire offrent une combinaison de faible consommation d’énergie et de haute performance, permettant aux développeurs d’intégrer l’EMSA5-FS dans des systèmes critiques sans compromettre l’efficacité ou la fiabilité. Selon CAST, les évaluations montrent que l’EMSA5-FS atteint une performance compétitive sur ces plateformes, tout en maintenant des coûts d’exploitation faibles et une haute stabilité.

Un écosystème de développement robuste

L’EMSA5-FS fait partie de l’écosystème Mi-V de Microchip, une plateforme qui fournit des outils certifiés pour le développement de systèmes RISC-V. Parmi ces outils, on trouve la chaîne d’outils de IAR Systems, validée par TÜV SÜD pour répondre aux normes telles que ISO 26262. Cette compatibilité garantit un processus de développement et de vérification qui facilite l’obtention de certifications de sécurité pour les produits finaux.

De plus, CAST offre une conception de référence de microcontrôleur basique qui intègre l’EMSA5-FS dans les FPGAs de Microchip, simplifiant le prototypage et l’évaluation. Cette conception inclut des contrôleurs de mémoire SRAM et SDRAM, des minuteries, des interfaces UART et GPIO, et permet aux développeurs d’adapter la configuration pour satisfaire les exigences spécifiques de chaque application.

L’avenir de la sécurité fonctionnelle en RISC-V

Le lancement de l’EMSA5-FS marque une étape significative vers l’expansion de RISC-V dans des applications de sécurité fonctionnelle, un domaine où les architectures ouvertes gagnent du terrain. CAST, avec plus de 25 ans d’expérience dans le développement de noyaux IP pour microcontrôleurs et processeurs, offre une solution unique sur le marché de RISC-V, permettant aux fabricants de développer des produits sûrs et performants dans des secteurs où la fiabilité est essentielle.

L’EMSA5-FS ne couvre pas seulement les besoins en sécurité des systèmes critiques, mais facilite également la réduction du temps et des coûts dans le développement de produits à haut risque. Cette innovation, soutenue par la technologie de GlobalFoundries et Microchip, stimule la fiabilité et l’efficacité de l’architecture RISC-V sur des marchés où la sécurité est une priorité absolue, des véhicules autonomes aux dispositifs médicaux et équipements spatiaux.

Avec l’EMSA5-FS, CAST et Microchip ouvrent de nouvelles possibilités pour la sécurité fonctionnelle en RISC-V, contribuant à un futur où la technologie sûre et efficace est à la portée de plus de développeurs et de secteurs industriels.

via : Microchip