安心 安全を実現する FM3 マイコン 安心・安全を実現する FM3 マイコン
2012年6月
富士通セミコンダクター株式会社 富士通セミコンダクタ 株式会社 マイコンソリューション事業本部 五十嵐 稔行
Copyright 2010 FUJITSU LIMITED
五十嵐 稔行
目次
FM3 ロ ドマップ
目次
FM3 ロードマップ
安心・安全への取り組み
安心 安全への取り組み
1 Copyright 2010 FUJITSU LIMITED
CPUロードマップとITRON系RTOS製品 CPUロードマップとITRON系RTOS製品
T-Kernel/ μ T-Kernel
•Cache
Multi core
400MIPS
ARM
•Cache
•FPU
•MPU
•JTAG
core
μ ITRON
100MIPS
200MIPS •Instruction Cache
•Data Cache
FR80S FR80E
μ ITRON
REALOS
REALOS シリーズ シリーズ ARM ARM
Cortex Cortex--M3 M3
100MIPS
FR60Lite
FR60/70
•Instruction Cache
FR80S
•FPU
•MPU
•OCD
μ μ T T--REALOS REALOS シリーズ シリーズ
Cortex Cortex M3 M3
10MIPS
F
2MC 16LX
Instruction Cache
F
2MC-16LX -
F
2MC-8FX F
2MC-8FX LPC
Copyright 2010 FUJITSU SEMICONDUCTOR LIMITED
2005 2006 2007 2008 2009 2010 2011 2012 2013 2014 2015
2
各グループコンセプト 各グループコンセプト
Ether High High Perfomance Perfomance Group Group
Standard
+USB +CAN
Standard
① 高速:144MHz/80MHz
② Ether-MAC,CAN,USB 通信機能強化
Standard
+USB +CAN
通信機能強化
Basic Group Basic Group
e Standard
Standard
+USB +CAN
① 中速 (80MHz/40MHz) インバータ制御
② USB/CAN搭載
Basic Group Basic Group
ormanc e Standard
+USB +CAN
Standard
LCD+USB
① 低消費電力化
Low Power Group Low Power Group
Perf o
Standard
+USB
LCD
② LCDC,USB,HDMI-CEC搭載
Ultra Low Leak Group Ultra Low Leak Group
LCD Standard
① 待機時低消費電力化
② LCDC搭載
pp
3
48pin 64pin 80pin 100pin 120pin 144pin 176pin
Copyright 2012 FUJITSU SEMICONDUCTOR LIMITED
製品ラインナップ 製品ラインナップ
M Hz
Eth Eth
High speed A/D +CAN +USB
High speed A/D +CAN +USB
High speed A/D +CAN +USB
High speed A/D +CAN +USB
High Performance Line High Performance Line
High Performance Group
144 M
Standard Standard Standard Standard
Ether Ether
2.7~5.5V MHz
Standard Standard
2 80
Standard +USB
Standard +USB
Standard +USB Standard
+USB
High Speed A/D +USB +CAN
High Speed A/D +USB High Speed A/D
Basic Group
+USBHigh Speed A/D +USB +CAN High Speed A/D
+USB +CAN
M Hz
Standard Standard
US US US
Low Power Line Low Power Line
V
開発中 計画中 量産中
40 M
LCD + HDMI LCD + HDMI
Low Power Line Low Power Line
Low Power Group
1.65~3.6 V
LCD + HDMI
Standard
+USB Standard Standard
+USB
Standard +USB Standard
+USB
Standard +USB
0MHz
LCD LCD LCD
Ultra Low Leak Group
1 8~5.5V
+USB +USB +USB
量産中
+USB +USB
64pin 80pin 100pin 144pin 176pin
48pin
32pin 120pin
20
Standard Standard1. 8
Standard 開発中計画中 Standard
製品ロードマップ 製品ロードマップ
120/144/176pin
00MHz
High Performance Group High Performance Group
FM4 (FPU+ DSP)
FM4 (FPU+ DSP) 176/240pin FM4 (FPU+ DSP)
Ether +CAN +USB FM4 (FPU+ DSP)
Ether +CAN +USB FM4 (FPU+ DSP) Camera/Audio FM4 (FPU+ DSP) Camera/Audio
44MHz
Standard +CAN +USB Standard +CAN +USB Ether
+Encryption Ether
+Encryption
Standard +CAN
USB Standard +CAN
USB
20
FM4 (FPU+ DSP)CAN+USB FM4 (FPU+ DSP) CAN+USB
48pin
64/80/100pin 176/240pin
FM4 (FPU+ DSP) CAN+USB FM4 (FPU+ DSP) CAN+USB 0.18um
low power
90nm
standard
14 2.7~5.5V
+USB +USB
144/176pin 100/120pin
Standard +USB +CAN Standard +USB +CAN
Standard +CAN+USB +TSC Standard
+CAN+USB
80MHz
SS +TSC+USB +USB
TFT Controller or Touch MCU TFT Controller or Touch MCU
Standard +CAN+USB +TSC Standard
+CAN+USB
2
+TSCStandard +USB Standard +USB
Standard Low end Standard Low end
100/120pin +TSC+TSC48/64/80pin
8
80/100pin
Standard +USB
+ROM512KB Standard +USB
+ROM512KB
Basic Group Basic Group
Standard +USB Standard +USB
Standard +USB Standard +USB
+TSC +TSC
48/64/80pin 120/144/176/pin
90nm low power
.6V 40MHz
32pin
+USB +USB
100/120pin
Low end Low end
Metering LCD Metering LCD
48pin
Low Power Group Low Power Group
+USB +USB
64/80/100pin
+USB +USB
LCD
LCD Medical
+USB+TFT Medical +USB+TFT
1.65~3 .
64/80/100pin 80/100pin
LCD
+16/24bit
⊿ΣADC LCD
+16/24bit
⊿ΣADC +USB
+USB Standard +USB Standard +USB
Standard +ROM512KB Standard +ROM512KB
80/100/120pin
+USB+TFT
+16bit ADC+DAC High speed serial +USB+TFT
+16bit ADC+DAC High speed serial
64/80/100pin
Ultra Low Leak Group Ultra Low Leak Group
20MHz 8~5.5V
LCDLCDStandard +CAN+DAC Standard +CAN+DAC
Ultra Low Leak Group Ultra Low Leak Group
0.18um
ultra low leak
Standard Standard
5
FY10/2H
2 1. 8
48/64pin 64/80/100pin 48/64pinFY11/1H FY11/2H FY12/1H FY12/2H FY13/1H FY13/2H
Copyright 2012 FUJITSU SEMICONDUCTOR LIMITED.
ultra low leak
安心・安全への取り組み 安心 安全 の取り組み
2つの柱で安全 安心に取り組みます 2つの柱で安全・安心に取り組みます
機能安全
機能安全
IEC61508/ISO26262/IEC60730 などの規格をサ ポ ト
ポート
高レジリエンス 高 ジリ ン
止まらないマイコンを実現
6 Copyright 2012 FUJITSU LIMITED
機能安全( Functional Safety )への取り組み
1st Generation 2
ndGeneration 3
rdGeneration
対応 SIL2 対応
SIL2レベルの対応 レベルの対応
(実績のある
(実績のある STL STL ) )
SIL3
SIL3レベルの レベルの デバイス認定の取得 デバイス認定の取得
3
rd 機能安全Cortex-R5
2
nd 機能安全1st機能安全に加えて CPUモニター機能
Cortex R5 デュアルコア ロックステップ
(=自己診断機能)
1
st 機能安全CSV(クロック監視)
HWD(システム監視)
CRC(通信監視)
バスモニター機能 セルフテストライブラリ(STL)
(CPU&バス関連)
CRC(通信監視)
I/Oモニター機能
セルフテスト ライブラリ
(STL)
7 Copyright 2012 FUJITSU SEMICONDUCTOR LIMITED
2010 2011 2012 2013 2015 year
IEC61508 SIL3 への対応
現デバイスによる対応
FM3 マイコンと STL のデコンポジションによって対応可能
(1)サブマイコンによる相互監視
・CPUコアの対称性を確保可能
・SIL3対応のオプション化可能
・他方式に比べ低消費電力
(2)同じCPUによる相互監視
・CPUコアの対称性を確保可能
・制御の継続性の確保が可能
・相互監視マイコンのプログラム共通化が可能
CM3 CM3 CM3 CM3
・他方式に比べ低消費電力 ・相互監視マイコンのプログラム共通化が可能
相互監視 相互監視
メイン サブ メイン メイン
今後の予定
+SIL2 STL +SIL2 STL CM3
+SIL2 STL
CM3 +SIL2 STL オプション化可能
今後の予定
デュアルコアおよびデュアルコアロックステップによって対応する予定
(3)デュアルコア (4)デュアルコアロックステップ
(3)デュアルコア
・1チップ内で相互監視が可能
・ISO26262 ASIL C相当
(4)デュアルコアロックステップ
・デュアルコアより高い安全性を確保可能
・ISO26262 ASIL D相当
メイン メイン
CR5 相互監視 CR5 ロックステップ機構
周辺
メイン メイン
CR5(コア) CR5(コア)
Copyright 2012 FUJITSU SEMICONDUCTOR LIMITED
FROM RAM 周辺
8
止まらないマイコン
ノイズなどで、 CPU が暴走しても、復帰する機能「高レジリエンス 技術 ※ を採用
止まらな イ ン
技術 /FUJIMI ※ 」を採用
ノイズ
ソフトウェア動作図
Flash Memory CPU
正常動作 暴走
アプリ
高レジリエンス
Parallel
Bus SRAM
CPU y
ドライバソフト
I/O
リセ ト回路 定期割り込み
+リセット 割り込み
リセット Serial
I/O
時間
正常動作の保存 リセット回路 ↓
通常リセット
Timer
暴走を検出
↓
つ前に保存された
↓
暴走していないことを確認
↓
保存された正常動作の復帰
定期的に割り込み+リセット
一つ前に保存された、
正常動作を復帰
※高レジリエンス技術 /FUJIMI : 株式会社 エルイーテック社の技術
レジリエンス( resilience ) 【名詞】復元力、回復力
高レジリエンス技術のターゲットアプリ
高レジリエンス技術のタ ゲットアプリ
ノイズ環境下での使用を前提とした イ 環境下 使用を前提 FA 機器 機器
高信頼性が要求されるメンテナンスフリーな使用を前提とする 各種 計測センサー機器やセンサーネットワーク
• 検針・気象観測・自販機・電力メータ計・料金計・監視カメラ・防 災機器 療機器
災機器・医療機器
富 通 ダ タ タ ゲ プ 向
富士通セミコンダクターでは、ターゲットアプリ向 けの製品には、搭載していく方針
けの製品には、搭載していく方針
11 Copyright 2010 FUJITSU LIMITED