CAST, en colaboración con Microchip Technology, ha lanzado el EMSA5-FS, un procesador RISC-V diseñado para aplicaciones de seguridad funcional (FuSa) en sectores críticos como la automoción, la aeronáutica, la medicina y el espacio. Este procesador, el primero de su clase en obtener la certificación ISO 26262 ASIL-D, está optimizado para funcionar en los FPGAs PolarFire® de Microchip, proporcionando una solución confiable y de bajo consumo para sistemas donde los errores pueden tener consecuencias graves.

Un procesador diseñado para aplicaciones críticas

El EMSA5-FS es un procesador de 32 bits compatible con el conjunto de instrucciones RISC-V y específicamente desarrollado para cumplir con los estándares de seguridad funcional en aplicaciones de alta disponibilidad. La certificación ASIL-D, otorgada por SGS-TÜV Saar, permite su uso en aplicaciones automotrices de alto riesgo, donde se requieren los más altos niveles de integridad de seguridad. Este hito convierte al EMSA5-FS en el único procesador de su tipo dentro del ecosistema Mi-V de Microchip, una plataforma que permite a los diseñadores desarrollar soluciones basadas en RISC-V en dispositivos FPGA.

Funciones avanzadas para la seguridad funcional

El EMSA5-FS incorpora diversas características que garantizan su confiabilidad en entornos de misión crítica:

• Redundancia Modular Doble o Triple (DMR/TMR): El procesador puede configurarse en DMR (doble redundancia modular) o TMR (triple redundancia modular) para detectar y corregir fallos. En el modo DMR, las salidas de dos procesadores paralelos se comparan constantemente para identificar errores, mientras que el modo TMR utiliza tres instancias y un sistema de votación, permitiendo que el procesador mantenga su funcionamiento correcto aun en presencia de fallos.
• Unidad de Protección de Memoria (MPU): Esta unidad segmenta la memoria en regiones protegidas, limitando el acceso y previniendo la corrupción de datos, esencial en sistemas de alta seguridad.
• Código de Corrección de Errores (ECC): Implementado en memorias y buses, el ECC detecta y corrige errores, protegiendo la integridad de los datos.
• Gestores de Seguridad y Reinicio: Estos sistemas permiten realizar un reinicio en caso de fallo, supervisan la lógica y el tiempo de ejecución y se pueden personalizar según las necesidades de cada aplicación.

Ventajas de los FPGAs PolarFire en aplicaciones de seguridad

El EMSA5-FS está diseñado para funcionar en los FPGAs PolarFire de Microchip, una tecnología conocida por su consumo energético reducido y alta fiabilidad. A diferencia de los FPGAs convencionales basados en RAM estática, los PolarFire utilizan una tecnología no volátil que es resistente a eventos de error únicos (SEUs), haciéndolos ideales para entornos con alta exposición a la radiación, como el espacio. Además, estos dispositivos ofrecen una elevada seguridad y son inmunes a problemas de almacenamiento de energía, características que aseguran su funcionamiento en situaciones extremas.

Los FPGAs PolarFire ofrecen una combinación de bajo consumo energético y alto rendimiento, permitiendo a los desarrolladores integrar el EMSA5-FS en sistemas críticos sin comprometer la eficiencia o la confiabilidad. Según CAST, las evaluaciones muestran que el EMSA5-FS alcanza un rendimiento competitivo en estas plataformas, manteniendo bajos costos operativos y alta estabilidad.

Un ecosistema de desarrollo robusto

El EMSA5-FS forma parte del Mi-V Ecosystem de Microchip, una plataforma que proporciona herramientas certificadas para el desarrollo de sistemas RISC-V. Entre estas herramientas destaca la cadena de herramientas de IAR Systems, validada por TÜV SÜD para cumplir con estándares como ISO 26262. Esta compatibilidad garantiza un proceso de desarrollo y verificación que facilita la obtención de certificaciones de seguridad en los productos finales.

Además, CAST ofrece un diseño de referencia de microcontrolador básico que integra el EMSA5-FS en los FPGAs de Microchip, simplificando el prototipado y la evaluación. Este diseño incluye controladores de memoria SRAM y SDRAM, temporizadores, interfaces UART y GPIO, y permite a los desarrolladores adaptar la configuración para satisfacer los requisitos específicos de cada aplicación.

El futuro de la seguridad funcional en RISC-V

El lanzamiento del EMSA5-FS marca un paso significativo hacia la expansión de RISC-V en aplicaciones de seguridad funcional, un área donde las arquitecturas abiertas están ganando terreno. CAST, con más de 25 años de experiencia en el desarrollo de núcleos IP para microcontroladores y procesadores, ofrece una solución única en el mercado de RISC-V, permitiendo a los fabricantes desarrollar productos seguros y de alto rendimiento en sectores donde la fiabilidad es esencial.

El EMSA5-FS no solo cubre las necesidades de seguridad de los sistemas críticos, sino que también facilita la reducción de tiempo y costos en el desarrollo de productos de alto riesgo. Esta innovación, respaldada por la tecnología de GlobalFoundries y Microchip, impulsa la confiabilidad y eficiencia de la arquitectura RISC-V en mercados donde la seguridad es una prioridad absoluta, desde vehículos autónomos hasta dispositivos médicos y equipos aeroespaciales.

Con el EMSA5-FS, CAST y Microchip están abriendo nuevas posibilidades para la seguridad funcional en RISC-V, contribuyendo a un futuro donde la tecnología segura y eficiente esté al alcance de más desarrolladores y sectores industriales.

vía: Microchip