英ＡＲＭ、次世代自動車の開発コストを下げるフォールトトレラント・プロセッサーを発表
ＡＲＭ、未来の自動車の開発コストを下げるフォールトトレラント・プロセッサを発表
ＡＲＭの新Ｃｏｒｔｅｘ－Ｒ４Ｆプロセッサが、浮動小数点のサポートによって高速処理を実現、次世代の自動車設計を促進
英ＡＲＭ社（本社：英国ケンブリッジ、日本法人：横浜市港北区、代表取締役社長：西嶋貴史、以下ＡＲＭ）は、米国カリフォルニア州サンノゼで開催されたＦａｌｌ Ｍｉｃｒｏｐｒｏｃｅｓｓｏｒ Ｆｏｒｕｍで、将来の車載電子技術のコスト削減と設計時間短縮に貢献する新しいＡＲＭ（ｒ） Ｃｏｒｔｅｘ（ｔｍ）－Ｒ４Ｆプロセッサを発表しました。Ｃｏｒｔｅｘ－Ｒ４Ｆプロセッサにより、ＡＲＭのパートナー各社は、アンチロック・ブレーキ・システム（ＡＢＳ）、車両安定性システムなど次世代の自動車アプリケーションにおいて、厳しいエラーフリー安全規格と高性能要件を満たすことが可能となります。
自動車市場に特化したＣｏｒｔｅｘ－Ｒ４Ｆプロセッサの高度な機能には、ＥＣＣ（Ｅｒｒｏｒ－Ｃｏｒｒｅｃｔｉｎｇ Ｃｏｄｅ）メモリのサポート、内部バス相互接続まで対象を拡大したエラー検出機能、合成オプションの浮動小数点ユニット（ＦＰＵ）などがあります。
米Ｓｔｒａｔｅｇｙ Ａｎａｌｙｔｉｃｓ社のオートモーティブ・プラクティス担当副社長であるＣｈｒｉｓ Ｗｅｂｂｅｒ氏は、次のように述べています。「自動車機器メーカは、消費者のニーズの変化に合わせるとともに、厳しくなる排出規制や安全規制に適合できるよう、継続的な革新を必要としています。ＡＲＭのＣｏｒｔｅｘ－Ｒ４Ｆプロセッサの発表は、非常に時宜を得ています。本質的に知的な構造がいずれ最も手頃な価格の車にまで搭載されることを見越し、次世代車載制御システムの設計者が、それに必要な堅牢性の高い浮動小数点プロセッサ・ソリューションを求めているからです。」
独Ｒｏｂｅｒｔ Ｂｏｓｃｈ社のエンジニアリング・マネージャであるＢｅｒｔｈｏｌｄ Ｆｅｈｒｅｎｂａｃｈｅｒ氏は、次のように述べています。「当社の厳しい安全基準を維持するために、自動車システムには、極めて高い信頼性と高性能が求められます。当社製品の条件にぴったり合う機能を数多く備えたＣｏｒｔｅｘ－Ｒ４Ｆプロセッサにより、Ｂｏｓｃｈはそれを実現できます。」
Ｃｏｒｔｅｘ－Ｒ４Ｆプロセッサの機能は、Ｃｏｒｔｅｘ－Ｒ４プロセッサの高度な機能をさらに発展させたものです。このような機能の１つとして、きめ細かいメモリ領域の保護が可能なメモリ保護ユニット、キャッシュ、密結合メモリ、ＤＭＡ、各種デバッグ機能を通じ、プロセッサを多様なアプリケーションに合成時に最適化するコンフィギャビリティがあります。このコンフィギャビリティによって、基本となるＡＲＭ（ｒ）命令セットの互換性が損なわれることはなく、アプリケーション開発者やサードパーティ各社は、ソフトウェアに対する今までの投資を最大限に再使用できます。
また、Ｃｏｒｔｅｘ－Ｒ４Ｆプロセッサは、独立したソフトウェア・タスクの緊密な制御を可能にする高分解能メモリ保護機能により、安全性を非常に重視しています。これは、オープンエンド・アーキテクチャ向けのＯＳＥＫ規格に対応したアプリケーション、ＪａｓＰａｒ規格の車載ソフトウェア・プラットフォーム・アーキテクチャ、ＡｕｔｏＳＡＲ規格のランタイム環境にとって非常に重要なことです。ＡＲＭは、ＢＭＷ、Ｂｏｓｃｈ、Ｃｏｎｔｉｎｅｎｔａｌ、ＤａｉｍｌｅｒＣｈｒｙｓｌｅｒ、Ｆｏｒｄ、ＧＭ、Ｓｉｅｍｅｎｓ、ＶＷなどの各社を会員に持ち、幅広い業界サポートを得ているＡｕｔｏＳＡＲのプレミアム会員です。トヨタ、日産、ホンダなどをボードメンバとするＪａｓＰａｒの会員でもあります。
ＡＲＭのマーケティング／ビジネス・ディベロップメント担当執行副社長であるＭｉｋｅ Ｉｎｇｌｉｓは、次のように述べています。「自動車業界は転換期を迎えています。３２ビット・プロセッサの登場がきっかけとなり、将来の自動車技術における機能性、インテリジェンス、性能の新しい基準が確立されつつあります。新しいＣｏｒｔｅｘ－Ｒ４Ｆプロセッサは、Ｃｏｒｔｅｘ－Ｍ３プロセッサとともに、ＡＲＭの自動車技術の進化における次の段階として、過去１０年間にわたって業界を推進してきたＡＲＭ７ＴＤＭＩ（ｒ）、ＡＲＭ９Ｅ（ｔｍ）プロセッサの伝統を受け継いでいます。」
株式会社ソフィアシステムズのＣＥＯ（最高経営責任者）兼ＣＯＯ（最高執行責任者）である樫平扶氏は、次のように述べています。「ソフィアシステムズのＥＪ－Ｄｅｂｕｇ、ＥＪ－Ｅｘｔｒｅｍｅデバッグ・ソリューションを使えば、設計エンジニアの皆様にＡＲＭ Ｃｏｒｔｅｘファミリを搭載した次世代機器を短期間で容易に開発していただくことができます。
複雑化の進む車載システムにおいて安全基準を維持するには、システムのすべての部分について十分な視認性が必要です。このため、Ｃｏｒｔｅｘ－Ｒ４ＦプロセッサにはＣｏｒｅＳｉｇｈｔ（ｔｍ）デバッグ・インフラが組み込まれています。これも、ＡＲＭが常に市場のニーズにプロセッサの機能を対応させている例です。」
◆自動車を進歩させる各種機能
Ｃｏｒｔｅｘ－Ｒ４Ｆプロセッサは、プロセッサから、内部バス相互接続、ペリフェラルを網羅するシームレスなエラー検出機能を通じ、ＡＲＭのパートナー各社がエラーフリー車載安全規格に適合できるよう設計されており、本格的なシステム全体の保護を提供します。
ＥＣＣ技術は、メモリ・アクセスを監視し、エラーを検出、訂正するものです。メモリ・エラーが発生すると、ＥＣＣロジックは、エラーを伝え、システムを停止するだけでなく、それを訂正します。Ｃｏｒｔｅｘ－Ｒ４Ｆプロセッサにエラー訂正機能が内蔵されているため、ＡＲＭパートナーは、外部ＥＣＣロジックを設計する必要がなく、実装が簡素化されるとともに、ＩＥＣ６１５０８規格への適合も容易となります。プロセッサ・パイプライン内にＥＣＣを慎重に統合すれば、このレベルの保護機能に通常伴う性能ペナルティも生じません。
次世代ＳｏＣ内で伝送されるデータ量が増えるにつれ、システム設計者がシステム全体に対応するエラー検出機能を提供し、車載アプリケーションのフォールト・トレランスを強化することが重要となります。Ｃｏｒｔｅｘ－Ｒ４Ｆプロセッサは、従来のエラー検出機能の対象をＳｏＣ全体にまで拡大します。つまり、以前は場当たり的にチェックされていたデータが、継続的にエラー検出の対象となり、システム全体の信頼性が高くなります。
◆Ｃｏｒｔｅｘ－Ｒ４Ｆプロセッサ搭載システムの利点
Ｃｏｒｔｅｘ－Ｒ４Ｆプロセッサは、他のアプリケーションにも多大な利点を提供します。例えばネットワーキング・アプリケーションでは、意図しない機能停止を最小限に抑えることが重要です。なぜなら、これは収益の損失、オーバータイムの増加、従業員の生産性低減につながるからです。「Ｔｈｅ Ｃｏｎｓｅｑｕｅｎｃｅｓ ｏｆ Ｎｅｔｗｏｒｋ Ｄｏｗｎｔｉｍｅ」と題されたＩｎｆｏｎｅｔレポート・サービスのレポートによれば、企業用アプリケーションのダウンタイムの平均コストは１分当たり１０，０００ドルにもなります。Ｃｏｒｔｅｘ－Ｒ４Ｆプロセッサの組み込みＥＣＣメモリは、考えうるシステム障害の原因を取り除くことで、ネットワークの回復力を高め、障害の影響を防ぎます。
さらにＣｏｒｔｅｘ－Ｒ４ＦプロセッサのＦＰＵは、浮動小数点演算を実行し、固定小数点演算よりも広いダイナミック・レンジと精度を実現します。ＦＰＵは、初期のＡＲＭ ＦＰＵとの後方互換性を備え、車載アプリケーションに最も一般的な単精度処理に最適化されています。倍精度に変換することなく単精度値を使ってデータを表現することにより、データを２倍の速度で処理しつつ必要な精度を維持し、ＳｏＣ設計の効率性を高めることができます。ＦＰＵは、高度な制御アプリケーションにおいて特に有利です。このようなアプリケーションでは、多くのアルゴリズムがＳｉｍｕｌｉｎｋやＡＳＣＥＴ－ＳＤなどの環境でモデリングされ、コードはＲｅａｌ Ｔｉｍｅ Ｗｏｒｋｓｈｏｐ Ｅｍｂｅｄｄｅｄ Ｃｏｄｅｒ、ＡＳＣＥＴ－ＳＥ、ｄＳＰＡＣＥ Ｔａｒｇｅｔｌｉｎｋなどのツールで自動生成されます。
米Ｔｈｅ ＭａｔｈＷｏｒｋｓ社のＭａｔｈＷｏｒｋｓフェローであるＪｉｍ Ｔｕｎｇ氏は、次のように述べています。「浮動小数点処理など、Ｃｏｒｔｅｘ－Ｒ４Ｆプロセッサにおいて最適化された技術は、高度なシステム設計にとって重要であり、そのような機能を提供するプラットフォームは設計者にとって明らかに有利です。システム設計者の課題克服を助けるＡＲＭ、Ｔｈｅ ＭａｔｈＷｏｒｋｓなどの企業は、設計者が、より短時間でより多くの成果をあげられるツールの開発に長年投資してきています。ＡＲＭは、顧客の声を聞き、Ｒｅａｌ－Ｔｉｍｅ Ｗｏｒｋｓｈｏｐ Ｅｍｂｅｄｄｅｄ Ｃｏｄｅｒを使って組み込みシステム向けの高度に最適化された単精度プロダクション・コードを自動生成できるよう、Ｓｉｍｕｌｉｎｋを使ったモデルベース設計環境に対応する新製品を提供しています。」
Ｃｏｒｔｅｘ－Ｒ４Ｆプロセッサは、２つの命令を発行できる高度なマイクロアーキテクチャを採用し、ＡＲＭ Ａｒｔｉｓａｎ（ｒ） Ａｄｖａｎｔａｇｅ（ｔｍ）ライブラリをベースとして性能を最適化した９０ｎｍ実装では、８００ Ｄｈｒｙｓｔｏｎｅ ＭＩＰＳ以上の性能を発揮します。また、実装面積を最適化した９０ｎｍ実装では、占有面積１ｍｍ２未満、消費電力０．２７ｍＷ／ＭＨｚ未満で、システム開発者にとって重要なコストと消費電力を削減します。レベル１メモリのタイミングが緩和されれば、高密度で低消費電力のＲＡＭを使うことができるため、プロセッサ・ロジックの実装面積だけでなく、総コストの大部分を占めるメモリの実装面積も縮小されます。
ＡＲＭは、設計と製品化にかかる時間を短縮するため、新しいプロセッサをサポートするあらゆる技術を開発しました。総合的なシステム・ソリューションには、開発／デバッグ・ツール、モデリング技術、フィジカル・セル・ライブラリが含まれます。
ｌＣｏｒｔｅｘ－Ｒ４Ｆプロセッサは、組み込みシステムを短期間で開発するためのＡＲＭ ＲｅａｌＶｉｅｗ（ｒ） ＤＥＶＥＬＯＰソフトウェア開発ツール・ファミリ、ＲｅａｌＶｉｅｗ ＣＲＥＡＴＥ ＥＳＬツール／モデル・ファミリ、ＣｏｒｅＳｉｇｈｔデバッグ／トレース・テクノロジーによってサポートされています。
ｌ効率的な設計により、従来のＡＲＭプロセッサより低いクロック周波数で高い性能を提供し、最適化されたＡｒｔｉｓａｎ Ｍｅｔｒｏ（ｔｍ）メモリが組み込みシステムのサイズとコストのさらなる引き下げを可能にします。
ｌＡＭＢＡ（ｒ） Ｄｅｓｉｇｎｅｒ設計自動化ツールは、高度なＡＭＢＡ相互接続サブシステムに対応する設計フローを提供し、実装コストの引き下げと製品化期間の短縮を実現します。また、ＡＭＢＡ ３ ＡＸＩ（ｔｍ）相互接続（ＰＬ３０１）、コンフィギャブル・ダイナミック・メモリ・コントローラ（ＰＬ３４０）、スタティック・メモリ・コントローラ・ファミリ（ＰＬ３５０）、Ｌ２キャッシュ（Ｌ２２０）などのＡＭＢＡ ３ ＡＸＩプロトコル対応ＡＲＭ ＰｒｉｍｅＣｅｌｌ（ｒ）ペリフェラルも、さらにプロセッサの性能を高めます。
Ｃｏｒｔｅｘ－Ｒ４Ｆプロセッサは、ＡＲＭｖ７ ＩＳＡを実行し、世界中で何十億個ものシステムを動かしている既存のＡＲＭコードと完全な下位互換性を維持しています。また、Ｔｈｕｍｂ（ｒ）－２命令セットに最適化されています。Ｔｈｕｍｂ－２命令セットとＡＲＭ ＲｅａｌＶｉｅｗ Ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ Ｓｕｉｔｅの使用は、オンチップ・メモリ・サイズを３０％縮小し、システム・コストの大幅削減を可能にします。またＴｈｕｍｂ－２命令セットは、ＡＲＭ９４６Ｅ－Ｓ（ｔｍ）プロセッサ上で実行される従来のＴｈｕｍｂ命令セットに比べ、４０％高い性能を発揮します。これは、チップ上でメモリが占める割合が大きくなるにつれ、車載設計にプロセッサを使用するチップ・メーカにとって、実装面積とコストの大きな節約になります。
◆提供時期
ＡＲＭ Ｃｏｒｔｅｘ－Ｒ４Ｆプロセッサは、現在、多くのサポート技術とともに、ライセンスを供与されています。Ｃｏｒｔｅｘ－Ｒ４Ｆプロセッサ用の命令セット・シミュレータとＲｅａｌＶｉｅｗ Ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ Ｓｕｉｔｅツール環境は、現在、リード・ライセンシ、既存ライセンシに提供しているほか、要望に応じて一般にもリリースしています。ＡＭＢＡ ３ ＡＸＩ相互接続（ＰＬ３０１）、コンフィギャブル・ダイナミック・メモリ・コントローラ（ＰＬ３４０）、スタティック・メモリ・コントローラ・ファミリ（ＰＬ３５０）、Ｌ２キャッシュ（Ｌ２２０）など、完全なＳｏＣソリューションを実装するための補完的な技術はすべて現在提供中です。
◆ＡＲＭ社概要
ＡＲＭは、ワイヤレス、ネットワーク、デジタル家電、画像、自動車、セキュリティ、そしてストレージ機器といった高度なデジタル製品のコアとなる技術をデザインしています。ＡＲＭが提供する総合的な製品・ＩＰ（知的財産）には、１６／３２ ビット組込みＲＩＳＣ マイクロプロセッサ、データエンジン、３Ｄプロセッサ、デジタルライブラリ、組み込みメモリ、ペリフェラル、ソフトウェア、開発ツールならびにアナログ機能や高速インターフェース製品が含まれます。ＡＲＭ は、ＡＲＭの幅広いパートナーコミュニティと共に、信頼性の高い製品を迅速に市場へ投入するためのトータルシステムソリューションを、大手エレクトロニクス企業に提供しています。ＡＲＭについて詳しくは当社Ｗｅｂサイトをご覧ください。（http://www.jp.arm.com/）
◆ＡＲＭ Ｃｏｎｎｅｃｔｅｄ Ｃｏｍｍｕｎｉｔｙ概要
ＡＲＭ Ｃｏｎｎｅｃｔｅｄ Ｃｏｍｍｕｎｉｔｙは、約３５０の企業からなる世界的なネットワークで、ＡＲＭアーキテクチャベースの製品を開発するために必要な、システム設計から量産および消費までをカバーした完全なソリューションを提供しています。ＡＲＭは、販売促進プログラムや、お客様によりよいソリューションを提供するためのメンバー間のネットワーキングの機会など、さまざまなマーケティングプログラムを提供しています。
ＡＲＭ Ｃｏｎｎｅｃｔｅｄ Ｃｏｍｍｕｎｉｔｙについて詳しくはＷｅｂサイトをご覧ください。
http://www.arm.com/community
※ＡＲＭ、ＡＭＢＡ、Ｔｈｕｍｂ、ＡＲＭ７ＴＤＭＩ、ＰｒｉｍｅＣｅｌｌ と ＲｅａｌＶｉｅｗはＡＲＭ社の登録商標です。
ＡＲＭ９Ｅ、ＡＲＭ９４６Ｅ－Ｓ、ＡＸＩ、Ｃｏｒｔｅｘ、Ａｄｖａｎｔａｇｅ、Ｍｅｔｒｏ と ＣｏｒｅＳｉｇｈｔ はＡＲＭ社の商標です。Ａｒｔｉｓａｎ ＣｏｍｐｏｎｅｎｔｓとＡｒｔｉｓａｎは、ＡＲＭの子会社であるＡＲＭ Ｐｈｙｓｉｃａｌ ＩＰ Ｉｎｃの登録商標です。その他のブランドあるいは製品名は全て、それぞれのホールダーの所有物です。「ＡＲＭ」とは、ＡＲＭ Ｈｏｌｄｉｎｇｓ ｐｌｃ、その事業会社であるＡＲＭ Ｌｉｍｉｔｅｄ、各地域の子会社であるＡＲＭ ＩＮＣ．、ＡＲＭ ＫＫ、ＡＲＭ Ｋｏｒｅａ Ｌｔｄ．、ＡＲＭ Ｔａｉｗａｎ、ＡＲＭ Ｆｒａｎｃｅ ＳＡＳ、ＡＲＭ Ｃｏｎｓｕｌｔｉｎｇ （Ｓｈａｎｇｈａｉ） Ｃｏ．Ｌｔｄ．、ＡＲＭ Ｂｅｌｇｉｕｍ Ｎ．Ｖ．、ＡＸＹＳ Ｄｅｓｉｇｎ Ａｕｔｏｍａｔｉｏｎ Ｉｎｃ、ＡＸＹＳ ＧｍｂＨ、ＡＲＭ Ｅｍｂｅｄｄｅｄ Ｓｏｌｕｔｉｏｎｓ Ｐｖｔ． Ｌｔｄ．、ＡＲＭ Ｐｈｙｓｉｃａｌ ＩＰ，Ｉｎｃ． およびＡＲＭ Ｎｏｒｗａｙ，ＡＳの全部または一部を意味します。