SDV向けMCU仮想化を可能にする車載ハイパーバイザー

現代の車載電子システムでは、厳格な安全境界を維持しながら、複数の機能を共通の計算プラットフォーム上に統合する傾向が強まっている。こうした環境で異なる重要度のワークロードを管理する手段として、仮想化技術の重要性が高まっている。この文脈で、Perseusは同社の車載ハイパーバイザーPEGASUSを、Infineon TechnologiesのAURIX™ TC4Dx System-on-Chip（SoC）評価プラットフォームで利用可能にした。

車載MCUプラットフォーム向け仮想化サポート
この統合により、自動車OEMおよびTier1サプライヤーは、安全性が重要な領域で使用されるマイクロコントローラベースのシステム上で車載仮想化アプローチを評価できるようになる。AURIX™ TC4Dxファミリーは、パワートレイン、シャシー、先進運転支援システムなどの制御システムに求められる決定論的実行特性とASIL-Dレベルの機能安全能力を備えている。

PEGASUSはType-1（ベアメタル）ハイパーバイザーとして動作し、CPUおよびMCUアーキテクチャ向けにISO 26262 ASIL-D認証を取得している。オペレーティングシステムの下層でハードウェア上に直接実行され、ソフトウェアパーティション間の厳格な分離とタスクの決定論的スケジューリングを可能にする。これにより、リアルタイム制御ソフトウェアと車両サービスなど、異なるワークロードを同一マイクロコントローラ上で同時に実行しながら、安全境界を維持できる。

TC4Dx評価ハードウェアでPEGASUSが利用可能になったことで、開発初期段階においてソフトウェア定義車両（SDV）向けの異種重要度アーキテクチャを評価する環境が整う。

システム統合のための評価スタック
今回の提供は、PEGASUSをTC4Dx評価ボードに適応させる統合および有効化プログラムの完了によるものだ。これにより、マイクロコントローラのハードウェア機能と仮想化要件を整合させた評価用開発スタックが構築された。

評価ハードウェアを利用するエンジニアは、実際の車載システムでの統合と検証を目的とした複数のコンポーネントにアクセスできる。

中核となるのはPEGASUS車載ハイパーバイザーであり、仮想マシン間でのリソース分離とワークロードスケジューリングを管理する。安全クリティカルな環境において、予測可能な実行挙動とリソース制御を実現する設計となっている。

ハイパーバイザーには**PEGASUS Software Development Kit（Workbench）**が付属する。この環境では、システム構成の設定、仮想マシンのレイアウト設計、CPUコア・メモリ・デバイスなどのハードウェアリソース割り当てを行える。また、設計段階での検証機能と、評価ハードウェアに展開可能なシステムイメージの再現性のある生成にも対応している。

さらに、プラットフォーム仕様書、統合ガイド、パートナー情報などのドキュメントも含まれ、InfineonのIFXエコシステムおよびパートナーデータベースを通じて提供される。

集約型車載E/Eアーキテクチャへの対応
車両の電気・電子（E/E）アーキテクチャは、複数の車両機能を共通の処理リソース上に統合する集中型コンピューティングモデルへと移行している。このアプローチはハードウェアの重複を減らし、ソフトウェア更新の効率を高める一方で、安全認証やリアルタイム性能の保証といった課題を伴う。

AURIX™ TC4Dxシリーズのようなマイクロコントローラは、決定論的実行モデルとISO 26262 ASIL-D対応の安全機構によって、こうした要件に対応する。PEGASUSのようなハイパーバイザーは、OSの下層で動作する仮想化レイヤーを提供し、ワークロードの分離とリソース管理を実現することで、このハードウェア基盤を拡張する。

このようなアーキテクチャは、分散配置されたセンサーやアクチュエータを中央コントローラで管理するゾーン型車両プラットフォームにおいて特に重要となる。仮想化により、安全クリティカルな制御ソフトウェアと診断サービス、接続機能、ドメイン固有アプリケーションを同一プラットフォーム上で動作させながら、必要な分離要件を維持できる。

PEGASUSをTC4Dx評価ハードウェア上で提供することで、PerseusとInfineonは、量産向けマイクロコントローラ技術を用いたソフトウェア定義車両プラットフォームの仮想化戦略を試作・評価できる開発環境を提供している。

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