Zynq UltraScale+ MPSoC SOMへの機能安全の実装

iWave機能安全ソリューションは、認定ザイリンクスデバイスとツールを使用して、アプリケーションの安全要件を迅速に満たします。自動車、産業用モータ制御、航空電子機器などのセーフティ・クリティカルなアプリケーションでは、高い信頼性と可用性が求められます。iWaveは、ザイリンクスが提供するさまざまなソリューションを活用し、アプリケーションの安全要件を満たすためのテストと統合の手段を提供します。

アプリケーション 航空制御システム、自動車、産業用モーター制御などのセーフティ・クリティカルなアプリケーション。

ZU5/4/3/2 SBC

ZU19/17/11 SOM

ZU7/5/4 SOM

ハイライト

• • • • • • • • • 機能安全認証ザイリンクス デバイスおよびツールの使用
                • 詳細アプリケーションノート
                • カスタマイズをサポート
                • テスト済みリファレンス・デザイン

統合ソリューション

UltraScale+ SEM IP: ザイリンクス UltraScale+ ソフトエラー緩和 (SEM) IP は、FPGA コンフィギュレーション メモリ内の SEU を検出および修正するために使用されます。SEM IPは非常に効率的にソフトエラーを処理し、約99.7%のソフトエラーはSEM IPを使用して修正可能であるため、ソフトエラーによるシステムレベルの影響をより適切に管理する方法を提供します。

TMR MicroBlazeサブシステム：トリプル・モジュラー・リダンダンシーは、セーフティ・クリティカル・アプリケーションのソフト・エラーに対処するための効果的なソリューションの1つです。TMR MicroBlazeサブシステムは、三重化されたMicroBlazeソフトコアを、三重化されたメモリ、I/O、その他のクリティカルブロックと共に実装しています。これらの三重化されたブロックからの出力は多数決で決定され、ソフトエラーの影響を軽減するためにコンパレータに供給されます。ザイリンクスのMicroBlazeコンパイラは、SGS TUV Saarにより、SIL 4までのIEC 61508:2010およびASIL DまでのISO 26262:2011に準拠していることが認定されています。

アイソレーション設計フロー:アイソレーション設計フローでは、安全機能と非安全機能の両方を、互いの機能に影響を与えることなくシングルチップ上に存在させることができる。また、同一チップ内に冗長ブロックをインプリメントすることで、シングルイベント故障の低減にも役立ちます。ザイリンクス IDF フローは、TUV Sud により IEC 61508-3:2010 および ISO 26262-8:2011 に準拠することが認定されたザイリンクス Vivado の一部です。

ARM Cortex R5 LockStepモード：ロックステップ動作モードは、安全要件を満たすために容易に実現可能なデュアルモジュラー冗長ソリューションの1つです。ザイリンクスのZynq UltraScale+ MPSoCデバイスは、低消費電力ドメインのデュアルコアARM Cortex R5プロセッサを搭載しており、セーフティ クリティカルなアプリケーション向けにロックステップ モードで動作させることができます。Zynq MPSoCの低消費電力ドメインは、IEC 61508:2010 part 1、2、3（HFTが1のSIL 3まで）およびISO 26262:2011 part 2、4、5、6、7、8、9、10（ASIL Cまで）で指定された要件を満たすことがExidaによって認定されています。

XMPUとXPPUを使用した分離：Zynq MPSoCには、APU、RPU、PMU、CSU、およびPLに実装されたユーザー定義数のMicroBlazeソフト・プロセッサを含む複数の処理サブシステムが含まれています。プロセッシング・サブシステムのいずれかがセーフティ・クリティカルなアプリケーションを実行している場合、そのプロセッシング・システムで使用されるメモリやペリフェラルを分離し、他のプロセッシング・サブシステムからのアクセスを制限することができます。ザイリンクスのメモリ保護ユニットとペリフェラル保護ユニットが、この実現に役立ちます。