A plataforma estabelece requisitos comuns de hardware, firmware e ambiente de execução, permitindo que as aplicações sejam desenvolvidas uma única vez e utilizadas em diversos dispositivos compatíveis sem a necessidade de uma microarquitetura específica. Com esta iniciativa, a Quintauris pretende reduzir a fragmentação dentro do ecossistema RISC-V e facilitar a sua adoção em aplicações industriais e automóveis que exijam um comportamento determinístico, segurança e estabilidade de software.
Uma arquitetura comum para microcontroladores RISC-V
A flexibilidade do RISC-V facilitou a sua expansão para sistemas embebidos, mas também levou a diferenças entre implementações em aspetos como o tratamento de interrupções, modelos de memória e compatibilidade com sistemas operativos de tempo real (RTOS). A plataforma EM-Altair aborda estas diferenças definindo um ambiente de execução comum que inclui o perfil de instruções, a arquitetura de privilégios, os serviços de inicialização e de execução e os mecanismos de segurança. A plataforma baseia-se nas especificações ratificadas pela RISC-V International e acrescenta requisitos específicos para garantir a interoperabilidade prática entre dispositivos.
Baseado no RV32IM e pronto para aplicações em tempo real
O EM-Altair baseia-se na arquitetura RV32IM, com um conjunto definido de extensões obrigatórias e opcionais. Esta configuração fornece aos programadores um alvo estável para aspetos como interrupções, operações atómicas, registos de controlo e estado (CSRs) e ordenação de acesso à memória. A plataforma define ainda uma arquitetura de interrupção de alto desempenho e comportamento controlado, orientada para aplicações com requisitos rigorosos de tempo real.
Em termos de isolamento, incorpora mecanismos baseados em Proteção de Memória Física (PMP) para separar código fiável de código não fiável utilizando o modo Máquina e, opcionalmente, o modo Utilizador.
Segurança funcional para aplicações automóveis e industriais
A plataforma foi concebida para estar em conformidade com as práticas de segurança funcional equivalentes ao nível ASIL-B e inclui mecanismos para garantir a integridade do firmware e a proteção do dispositivo. As suas aplicações previstas incluem sistemas eletrónicos de carroçaria, controladores zonais, unidades de infoentretenimento e sistemas de gestão de energia para veículos elétricos. Está também orientada para sistemas de controlo industrial, nós de sensores IoT e dispositivos vestíveis.
O objetivo é fornecer uma base comum que facilite o desenvolvimento de software reutilizável em equipas com diferentes implementações de silício.
Validação e certificação utilizando o QNTAF
O EM-Altair é complementado pelo QNTAF, a estrutura de validação e certificação desenvolvida pela Quintauris. Esta ferramenta permite a execução de testes de desempenho, conformidade e segurança funcional em diversos ambientes, incluindo sistemas na cloud, simuladores e plataformas FPGA. O QNTAF também facilita a integração de testes em processos de CI/CD e a geração de documentação rastreável para suportar os procedimentos de certificação.
Segundo Angel Berrio, Diretor de Produtos da Quintauris, o EM-Altair oferece uma base estável que permite aos fabricantes diferenciar as suas implementações de hardware, enquanto as equipas de software trabalham num ambiente comum.
