新思科技推出业界第一个ASIL D就绪并具备整合安全监控的双核心Lockstep处理器IP
新思科技 (Synopsys, Inc.) 近日宣布推出DesignWare ARC EM Safety Island IP，该双核心Lockstep处理器能简化关键安全应用的开发，并加速车用SoC的ISO 26262认证。透过新的汽车安全完整性等级ASIL(Automotive Safety Integrity Level) D级就绪认证的DesignWare ARC EM4SI、EM6SI、EM5DSI 和EM7DSI处理器，并整合自我检测的安全监控，及包括错误校正码(error correcting code，ECC)和可编程监视计时器(programmable watchdog timer)等硬体安全功能，能协助侦测系统失灵及执行时间(runtime)错误。
ARC EM Safety Islands备有完整的安全文件 (safety documentation)，能提供包括故障模式、效应及诊断分析 (failure modes, effects and diagnostic analysis，FMEDA) 等安全相关检测报告，协助设计者加速符合晶片及系统层级的ISO 26262 ASIL D规範。此外，针对ARC处理器，通过ASIL D就绪认证的ARC MetaWare安全开发工具组，能简化符合ISO 26262规範的软体开发、除错以及最佳化流程。ARC EM Safety Islands可说是为了符合各式汽车应用 (包括先进驾驶辅助系统 (advanced driver assistance systems ，ADAS) 、雷达及感测器等) 对于晶片面积及安全应用上的要求。
检测机构SGS-TüV Saar GmbH半导体部门产品经理Wolfgang Ruf表示：「对于讲求关键安全这类的SoC而言，排除单点故障，是通过ASIL D认证的重要条件。使用新思科技预先验证且通过ASIL D就绪认证的ARC EM Safety Islands，设计人员可大幅缩减让车用SoC达到ISO 26262认证所耗费的开发时程。」
DesignWare ARC EM Safety Islands可配置(configurable)并可延展(extendable)的特性，能满足每个目标应用(target application)对于效能、功耗及面积的独特需求。ARC EM4SI是以32位元超小型 ARC EM4处理器为基础的双核心Lockstep处理器解决方案，并具备单循环紧密耦合记忆体。以ARC EM5D处理器为基础 ，ARC EM5DSI增加了超过150个DSP指令，以及统一的加乘单位 (multiply/MAC unit) ，能大幅加速讯号的处理演算。ARC EM6SI及ARC EM7DSI所提供的功能分别与EM4SI 和EM5DSI相同，其中包括高达32 KB的指令和资料快取 (data cache) 。ARC EM Safety Islands包括一系列安全相关的功能，内容如下：
? 具自我检测的安全监控功能，以确保Lockstep的运作。
? ECC逻辑能识别及校正紧密耦合记忆体中的数据，并处理其中错误。
? 硬体堆叠防护(stack protection)能检查预留堆叠空间的溢位(overflow)和亏位(underflow)，以避免资料毁损以及程式失灵。
? 监视计时器(watchdog timer)能协助系统从死结(deadlock)状况中恢復，此外，万一有资料窜改情事发生，也能即时提供反制。
安全监控(Safety monitor)功能包括具备同位检查(parity)的时间分集(time diversity)，当两个核心同时受到噪音脉波 (noise pulse)影响时，该功能可确保系统的完整性。除此之外，ARC EM Safety Islands的选配，包括浮点运算单元(floating point unit，FPU)、microDMA控制器以及记忆体保护装置(MPU)，能协助执行重要应用时免于受到恶意码攻击。这些选配与每个处理器核心紧密耦合，除了能提供备援，更进一步减少SoC发生单点故障。ARC EM Safety Island的核心也能以独立的双核心模式运作，针对那些不需要Lockstep执行的应用 (例如满足ASIL B安全标準的应用) 提供额外的操作效能。
DesignWare ARC MetaWare安全开发工具组，能让开发人员利用优化的编译器、除错器以及指令集模拟器，为嵌入式应用编写出高效率的程式码，同时进行除错任务。通过ASIL D 就绪认证的MetaWare编译器工具链(toolchain)，包含一个安全手册及安全指南，可协助开发人员满足ISO 26262标準，并为安全相关系统的符合性测试 (compliance testing) 做好準备。ARC EM Safety Islands利用新思科技功能安全验证工具，所进行的故障注入测试 (fault injection testing) ，该工具包含Certitude? 检证and VCS? 模拟，能有效减少验证的时间和作业。同时，验证内容也包括涵盖ISO 26262 ASIL D等级的随机故障检测(random fault coverage)。
新思科技IP行销副总裁John Koeter表示，连网车 (connected vehicle) 中高科技功能的开发，仰赖车用设计人员利用复杂精密的处理器解决方案，不只是为了效能跟功耗，还有安全上的考量。「新思科技透过ASIL D 就绪认证的ARC EM Safety Islands，整合了特定的硬体安全功能，可协助设计人员满足严谨的ISO 26262 要求，更加速车用SoC的开发。」
欲知更多关于车用DesignWare ARC处理器解决方案的资讯，请参考以下连结：
? ARC EM Safety Island IP
? ARC EM 处理器的安全选配
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