機能安全認証取得までの期間短縮

インテルは、セーフティ認証プロセスの簡素化と迅速化のために、TÜV Rheinland 社と緊密に協力して、IEC61508 認証済みファンクショナル・セーフティ・データ・パッケージを作成しました。パッケージの内容は以下のとおりです。

  • インテル® FPGA デバイス
  •  診断用およびNios® II プロセッサーのような標準 Intellectual Property(IP)
  • セーフティ・セパレーション・デザイン・フローを含む FPGA デザイン・フロー
  • インテル® Quartus® Prime 開発ソフトウェアなどの開発ツール

TÜV-Rheinland が認証したファンクショナル・セーフティ・デザイン向け FPGA

インテルの認証済みファンクショナル・セーフティ・データ・パッケージはセーフティ・インテグリティ・レベル 3(SIL3)までの設計に対応し、工業用サーボ/インバータ・ドライブ、セーフティ・デバイス、オートメーション・コントローラなど、セーフティ・クリティカルな産業用アプリケーションの IEC 61508 機能安全設計の開発期間を短縮し、認証リスクを軽減します。セーフティ・セパレーション・デザイン・フローは、デザイン全体の再認証の必要性を抑えながら、アップグレードとバグ修正が直ちに完了する FPGA の利点を機能安全設計でも発揮することができます。当社のお客様は、このパッケージを 産業用およびISO 26262 認証オートモーティブ・アプリケーション、医療機器、および防衛/航空宇宙システムに 2010 年から使用しています。下の図に、2 つの FPGA で実装した代表的なデュアル・チャネル SIL3 産業用「セーフ」システムを示します。ファンクショナル・セーフティ・データ・パッケージの型番はIP-ABG-SafetyDP4(サポート期間1 年)、IPR-ABG-SafetyDP4(更新用)です。デザイン例の詳細と入手については、販売代理店にお問い合わせください。

2 つの FPGA で実装した代表的なデュアル・チャネル SIL3 産業用「セーフ」システム

  • インテルの認証済み FPGA 開発メソドロジーとツールを使用して IEC 61508 認証取得を目的とするシステムを設計するためのガイドライン
  • Cyclone® V SoC の設計時に、故障率と安全側故障割合(SFF:Safe Failure Fraction)の計算を可能にする FMEDA ツール
  •  FPGA レジスタ転送レベル(RTL)コーディング・ガイドラインおよび推奨事項
  • 信頼性レポートを使用してデバイスを認証する方法を示すアプリケーション・ノート『Functional Safety Silicon Integration』
  • インテル® Quartus® Prime 開発ソフトウェアを使用して、IEC 61508 に適合したシステムを FPGA上で開発する方法を示すアプリケーション・ノート『Functional Safety Tools and Tool Flow』
  • FPGA、メモリ、およびクロック信号のインテグリティをモニタするためのIEC61508規格に準拠した診断用 IP(ソースコード付き)
  • 機能安全認証に必要な FPGA デバイスとシステムの FIT(Failure In Time)レートを正確に計算するための包括的なデータ使用ガイドライン
  • 最新の FPGA デバイス信頼性レポート
  • TÜV Rheinland 社の認定証

FPGA デバイス・レベルの認証データは、IEC 61508 または同等の規格に必要なデータと評価を提供しなくても FPGA の柔軟性から恩恵を受けられることを意味します。通常は、お客様は第三者認証機関に提出するためのデバイスおよび開発ツールの安全性を証明するためデータを収集し、文書化する必要がありますが、インテルのファンクショナル・セーフティ・データ・パッケージを使用すれば、お客様によるデバイスやツールの認証の必要はなくなります。すでに使用したアルテラのお客様によれば、開始から認証取得までのシステム開発期間を最大 2 年短縮できるとのことです。TÜV -Rhinland社は機能安全関連の認証機関のネットワークで高く評価されている認証機関の 1 つです。

RTL コーディング・ガイドラインを使用すれば、IEC 61508 規格の要件に準拠するのに役立てながらコードの品質と信頼性を改善できます。

機能安全認証のためのデザイン評価はシームレスに行うことができます。インテルが認証した FPGA ベースのデザイン・フローとメソドロジに従って付属のチェックリストを利用すれば、高品質のプロジェクト管理と適切なプロジェクト文書の作成が可能です。

ファンクショナル・セーフティの詳細については、ホワイトペーパー『Developing Functional Safety Systems with TÜV-Qualified FPGAs(PDF)』と『Reducing Steps to Achieve Safety Certification(PDF)』をダウンロードしてください。

セーフティ・セパレーション・デザイン・フローは、デザイン全体を再認証する必要性を抑えながら、アップグレードとバグ修正が直ちに完了する FPGA の利点を機能安全設計でも発揮することができます。このデザインフローは、セーフティ領域での配置配線の結果が以前に認証されたデザインと全く同じであるエビデンスを提供することにより、非セーフティ領域を変更してもセーフティ領域は完全に維持されることを保証します。セーフティ・セパレーション・デザイン・フローの詳細は、アプリケーション・ノート『FPGA-based Safety Separation Design Flow for Rapid IEC 61508 Certification』をダウンロードしてください。それ以外の情報が必要な場合や、サンプル・デザインをご利用になる場合は、最寄りの販売代理店にお問い合わせください。

Nios® II ロックステップ・ソリューションは、インテルが開発したもので、認証済み Nios II プロセッサーの柔軟性を利用して、厳格な安全認証要件を満たしながらソリューションを市場投入することを可能にします。

ロックステップ・ソリューションは、機能安全規格 IEC 61508 および ISO 26262 に完全に準拠した安全関連集積回路の広い診断カバレッジ、セルフチェック、および高度診断機能を提供します。それにより、開発が難しく、性能を低下させる診断ソフトウェア・テスト・ライブラリーの必要性を減らします。

Nios II ロックステップ・ソリューションのアプリケーションとしては、高度なモーター制御安全機能 (SS1、セーフティ・エンコーダと連動する SS2 など) や、産業用イーサネット・アプリケーションの機能安全などがあります。

Nios® II IP には合成可能 RTL、安全マニュアル、ユーザーガイド、および直ちに使用可能なテストベンチが含まれます。
詳細は 当社 までお問い合わせください。

The Nios® II QKit was developed by Validas AG to enable software designers to qualify the use of Nios II Toolchain in their safety application, fulfilling the requirements of IEC 61508 up to SIL 4 and ISO 26262 up to ASIL D.

Developing systems with the Nios II environment integrates parts of the Newlib library into the system. Therefore the Nios II QKit also supports library qualification of newlib by executing the contained library test cases on the target hardware.

The Altera Newlib library qualification kit contains:

  • 2.4 million test cases in 4.600 files with 42.000 functions / equivalence classes
  • Covers over 70 main functions of the newlib library
  • Coverage reports showing the completeness of the tests for the Newlib library
  • Qualification support tool to run tests on the target hardware and generate documents
  • V&V Report and TÜV certificate
  • Qualification user guide
  • Document templates

 

Contact your local Altera representative for further information and access to the Nios II QKit

SafeFlex ファンクショナル・セーフティ・リファレンス・ボードと関連リファレンス・デザインは、SIL3 までの IEC 61508 認証と IEC 13849 PLe Cat 4 が要求されるセーフティ・デザインに対するお客様の作業を軽減するために、インテルと NewTec 社が設計しました。ボードには、セーフティ・アプリケーションのリファレンス・デザインと、セーフティ・デザインを完了するために必要な、セーフティ・コンセプトの構築から最終製品までのステップを説明した資料が含まれます。


SafeFlex ボードの詳細と購入については、NewTec 社にお問い合わせください。