La piattaforma definisce requisiti comuni per hardware, firmware e ambiente di runtime, consentendo lo sviluppo di applicazioni una sola volta e il loro utilizzo su diversi dispositivi compatibili, senza imporre una microarchitettura specifica. Con questa iniziativa, Quintauris mira a ridurre la frammentazione all'interno dell'ecosistema RISC-V e a facilitarne l'adozione in applicazioni industriali e automobilistiche che richiedono comportamento deterministico, sicurezza e stabilità del software.
Un'architettura comune per i microcontrollori RISC-V
La flessibilità di RISC-V ha facilitato la sua espansione nei sistemi embedded, ma ha anche portato a differenze tra le implementazioni in aspetti quali la gestione degli interrupt, i modelli di memoria e la compatibilità con i sistemi operativi in tempo reale (RTOS). EM-Altair affronta queste differenze definendo un ambiente di runtime comune che include il profilo delle istruzioni, l'architettura dei privilegi, i servizi di avvio e di runtime e i meccanismi di sicurezza. La piattaforma si basa sulle specifiche ratificate da RISC-V International e aggiunge requisiti specifici per garantire la pratica interoperabilità tra i dispositivi.
Basato su RV32IM e pronto per applicazioni in tempo reale
EM-Altair si basa sull'architettura RV32IM, con un set definito di estensioni obbligatorie e opzionali. Questa configurazione offre agli sviluppatori un target stabile per aspetti quali interrupt, operazioni atomiche, registri di controllo e di stato (CSR) e ordinamento degli accessi alla memoria. La piattaforma definisce inoltre un'architettura di interrupt ad alte prestazioni e a comportamento limitato, pensata per applicazioni con rigorosi requisiti in tempo reale.
In termini di isolamento, incorpora meccanismi basati sulla protezione della memoria fisica (PMP) per separare il codice attendibile da quello non attendibile utilizzando la modalità macchina e, facoltativamente, la modalità utente.
Sicurezza funzionale per applicazioni automobilistiche e industriali
La piattaforma è progettata per essere conforme alle pratiche di sicurezza funzionale equivalenti ad ASIL-B e include meccanismi a supporto dell'integrità del firmware e della protezione dei dispositivi. Le sue applicazioni previste includono sistemi elettronici di bordo, controllori di zona, unità di infotainment e sistemi di gestione energetica per veicoli elettrici. È inoltre orientata verso sistemi di controllo industriale, nodi sensore IoT e dispositivi indossabili.
L'obiettivo è fornire una base comune che faciliti lo sviluppo di software riutilizzabile in team con implementazioni hardware differenti.
Validazione e certificazione tramite QNTAF
EM-Altair è completato da QNTAF, il framework di validazione e certificazione sviluppato da Quintauris. Questo strumento consente l'esecuzione di test di prestazioni, conformità e sicurezza funzionale in diversi ambienti, tra cui sistemi cloud, simulatori e piattaforme FPGA. QNTAF facilita inoltre l'integrazione dei test nei processi CI/CD e la generazione di documentazione tracciabile a supporto delle procedure di certificazione.
Secondo Angel Berrio, Chief Product Officer di Quintauris, EM-Altair fornisce una base stabile che consente ai produttori di differenziare le proprie implementazioni hardware, mentre i team di sviluppo software lavorano in un ambiente comune.
