Multicore – Embedded Software Engineering

Das Echtzeit Betriebssystem RTEMS wurde nun auch in seiner Multicore-Variante von der europäischen Raumfahrtbehörde ESA für den sicherheitskritischen Einsatz in Satelliten zertifiziert.

Piloten beim Training in Flugsimulator. In der Avionik sind Systeme, die Abstand und Beschaffenheut des Untergrundes überwachen, unverzichtbar. Diese Systeme müssen höchsten Anforderungen Cybersicherheit und möglichst niedrige Latenzzeiten besitzen. Multicore-Architekturen versprechen zudem, solche Systeme kostengünstig und platzsparend zu halten.

In einem komplexen Multicore-System kann es Gruppen identischer Kerne geben, die mit einem SMP-Betriebssystem oder einem Hypervisor verwaltet werden können.

Bild 3: Mit eMCOS können AUTOSAR Adaptive  Platform und Classic Platform auf einem einzigen Chip gehostet werden.

Im Embedded-Umfeld sind Multicore-Systeme immer häufiger anzutreffen. Die am weitesten verbreitete Software-Architektur ist Asymmetrisches MultiProcessing (AMP), bei der jeder Kern mit einem eigenen Betriebssystem oder gar ohne Betriebssystem arbeitet. Solche Systeme benötigen in der Regel eine übergeordnete Überwachungssoftware, die die Kontrolle der Boot-Reihenfolge und der Kommunikation und Sicherheit zwischen den Kernen ermöglicht. Es gibt im Großen und Ganzen zwei Optionen: einen Hypervisor oder ein Multicore-Rahmenwerk, wie z.B. solche, die auf dem OpenAMP-Standard basieren.

Gerade bei Safety-kritischen Einsätzen im Automotive-Bereich dürfen Speicherzugriffe im Multicore-Mikrocontroller das Echtzeitverhalten eines Embedded-Systems nicht zu sehr beeinflussen – zumindest nicht in einem Maße, dass nicht mehr vorhersehbar ist. Wie kann also der Speicher in Multicore-MCUs effizient genutzt werden?

Die AURIX Mikrocontroller TC3xx von Infineon sind typisches Multicore-Bausteine und Schlüsselkomponenten für das automatisierte und elektrifizierte Fahrzeug.

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Stand vom 15.04.2021

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