Automobile : tout l’écosystème logiciel de l’embarqué en pince pour le processeur S32G de NXP !

[EDITION ABONNES] C’est la star du moment. Annoncé dès 2020 (voir notre article) et destiné au marché automobile, le processeur S32G de NXP, désormais disponible en volume, attire irrésistiblement les fournisseurs de briques ou d’outils logiciels.

En témoigne l’annonce récente de l’éditeur de systèmes d’exploitation eSOL. Selon ce dernier, son kit de développement logiciel eMCOS SDK prend désormais en charge, grâce à un BSP (Board Support Package) ad hoc, le processeur S32G architecturé, rappelons-le, sur plusieurs coeurs Arm Cortex-A53 et plusieurs coeurs Arm Cortex-M7.

Ce nouveau BSP qui s’appuie sur le système d'exploitation temps réel compatible Posix et multinoyau eMCOS d'eSOL, simplifie, selon la société, le développement de calculateurs automobiles, de passerelles orientées services (SOA, Service Oriented Architecture), d'applications de contrôle de domaine, de traitement haute performance, de sûreté de fonctionnement et de sécurité, en particulier sur la carte de développement S32G-VNP-RDB2 conçue par NXP.

Le BSP garantit que le développement de systèmes Posix fonctionnellement sûrs sur des puces-systèmes multi- ou manycore peut commencer immédiatement. A ce niveau, l'interface Posix joue un rôle primordial car elle autorise un portage d'une application de Linux vers l'OS temps réel eMCOS de manière simplifiée. Ce BSP intégré au SDK eMCOS prend aussi en charge des composants matériels tels que l'Ethernet, la mémoire, le système de gestion de fichiers transactionnel pour le stockage (SD), l'accès DMA et l'UART.

De son côté Ittia, éditeur américain d’outils logiciels de gestion de bases de données pour systèmes embarqués contraints (distribué en France par la société Isit), indique que sa solution Modern Edge prend désormais en charge les processeurs réseau S32G. Selon Ittia, l'évolution récente des systèmes embarqués et de l'IoT génère des appareils connectés qui gèrent des quantités énormes de données, traitées localement en les convertissant en informations utiles.

Une évolution qui, dans le domaine automobile, est directement liée au modèle de conception des véhicules définis par logiciel (SDV, Software-Designed Vehicle). Dans ce cadre, les applications conçues pour l'industrie automobile exigent un traitement, une agrégation et un filtrage robustes des données en temps réel, et donc la mise en œuvre de solutions de lissage et de stockage de gros volumes de données brutes. Ittia propose à ce niveau des capacités d'autogestion et d'administration automatisées avec la flexibilité de fonctionner sur les cœurs de processeur Arm Cortex-M7 et Arm Cortex-A53 dans une unité de contrôle électronique (ECU) fondée sur un processeur S32G. La solution est conçue pour gérer des métriques, des événements et des séries chronologiques horodatées sur des plates-formes puissantes telles que les processeurs S32G, avec des capacités d'ingestion et d'interrogation hautes performances afin d'assurer sur cette architecture des réactions et des décisions en temps réel.

Des environnements de développement adaptés

Un peu plus tôt dans l’année, l’éditeur d’outils de développement Green Hills Software avait annoncé qu’il étendait sa plate-forme Secure Gateway en ajoutant des capacités de mises à jour logicielles OTA, la prise en charge des technologies AVB/TSN, des systèmes d’exploitation temps réel dotés d'un niveau de sûreté fonctionnelle Asil-D et l'intégration de la sécurité matérielle pour les processeurs S32G3.

Objectif affiché : créer une plate-forme intégrée pour développer efficacement et déployer des solutions réseau embarquées dans les véhicules et des contrôleurs de domaine sûrs, sécurisés et performants. Cette prise en charge associe un intergiciel de voiture connectée à un logiciel de base de Green Hills qui comprend les systèmes d'exploitation temps réel Integrity et µ-velOSity de la société, une couche de virtualisation sécurisée et l’environnement de développement intégré Multi, avec son débogueur et ses compilateurs intégrés. L’ensemble bénéficie d’une certification pour la sûreté de fonctionnement et la sécurité, selon les normes ISO 26262 Asil-D (sécurité fonctionnelle) et ISO/SAE 21434 (cybersécurité automobile).

L’ensemble est capable d'exploiter le moteur de transfert de paquets (PFE) du processeur S32G avec des performances optimisées grâce aux compilateurs de Green Hills et aux extensions de traitement vectoriel Arm Neon. La connectivité sécurisée vers le cloud avec des mises à jour logicielles OTA et des rapports de diagnostic en temps réel sont fournis par le biais de partenaires stratégiques tels qu'Excelfore.

Parallèlement, et dans la même veine, l’éditeur allemand d’outils de développement logiciel PLS précise que ses technologies prennent aujourd'hui en charge le débogage et la trace multicœur des processeurs réseau automobiles de NXP, et ce à travers la dernière version de l’environnement UDE 2023 de la société.

Dans ce cadre, les cœurs de processeur Cortex-A53 et les cœurs Cortex-M7 sont tous visibles dans l’IDE UDE et peuvent être contrôlés à travers une interface utilisateur de débogage commune, sans nécessité d'ouvrir des instances de débogage distinctes pour les différentes architectures de base. Pour un débogage multicœur réel, la gestion du contrôle d'exécution multicœur de l’environnement UDE fournit une synchronisation contrôlable et flexible des cœurs du S32G3 pour le débogage en mode d'exécution.

Les points d'arrêt ou les étapes simples fonctionnent sur tous les cœurs, sur les groupes de cœurs ou sur un seul cœur, selon les exigences de la tâche de débogage particulière. Tous les cœurs d'un tel groupe de contrôle d'exécution peuvent être démarrés et arrêtés de manière quasi synchrone. Ce qui permet de conserver un état cohérent de l'application respective pendant le débogage. Les points d'arrêt multicœurs simplifient également le débogage d'applications complexes, en particulier dans le code partagé.

Pour une analyse approfondie au niveau système et un débogage non invasif des applications multicœurs, UDE fournit également des fonctions étendues fondées sur les informations de trace enregistrées du système de trace Arm CoreSight. Ce qui permet d'étudier les problèmes typiques d'exécution parallèle ou les problèmes de synchronisation. A partir de cette trace, la solution procure des fonctions d'analyse telles que le profilage, l'analyse du graphique des appels et également la couverture de code pour vérifier la qualité des tests logiciels. Outre les fonctions de trace pour les cœurs Cortex-A53 et Cortex-M7, l’environnement UDE fournit également un support pour tracer les transactions via le Network-on-Chip (NoC) utilisé pour la communication entre les cœurs et les autres composants du S32G3.

Enfin, pour tout ce qui concerne le débogage de bas niveau, l’allemand Lauterbach, spécialiste des outils de développement de pointe pour les systèmes embarqués, annonce la prise en charge du débogage et de la trace des processeurs S32G3x. Un support qui inclut le débogage JTAG simultané de tous les cœurs de processeur, la capture de trace de processeur non intrusive pour la certification de sécurité fonctionnelle, ainsi que la prise en charge d'Autosar et de l'hyperviseur.

Afin de permettre aux utilisateurs de développer à la fois des logiciels d'application et des programmes de contrôle en temps réel, l’outil Trace32 de Lauterbach fournit un débogage simultané accéléré par le matériel et un traçage en temps réel pour tous les cœurs, y compris les quatre cœurs Cortex-M0+ qui sont implantés dans le moteur de communication à faible latence (LLCE) du processeur de NXP.

Les outils Trace32 se composent ici du logiciel universel de débogage et de traçage PowerView ainsi que de modules accélérateurs de débogage et de traçage. Alors que les modules intelligents PowerDebug de Lauterbach offrent les vitesses de téléchargement élevées et des temps de réponse courts pour un débogage et une automatisation des tests efficaces, les modules de trace en temps réel PowerTrace fournissent un aperçu complet de ce que font les cœurs de processeur S32G3 sans affecter leurs performances en temps réel.

Vous pouvez aussi suivre nos actualités sur la vitrine LinkedIN de L'Embarqué consacrée au marché automobile : Embedded-Automotive