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20 2024 Elektronik 25 EmbEddEd-SyStEmE Peter Kemptner ist unabhängiger Marketingdienstleister und Fachredakteur in Salzburg Die aufgabenaber nicht kundenspezifisch entwickelte Autonomous Control Unit kann neben dem »Miriac MPX-LX2160A« über drei M 2-Slots mit bis zu drei SSD-Speichermodulen oder alternativ ein bis zwei »Hailo-8«-KI-Prozessormodulen bestückt werden Optional können zusätzlich ein »Miriac MPX-S32G274A« oder »Miriac MPX-S32G399A« bestückt werden Es bildet damit eine einbaufertige modular ausbaufähige Hardwareplattform für die sichere Automatisierung Bild MicroSys Electronics auch für Entwicklung und Herstellung dieser Safety-CPUs ist es erforderlich hardwareseitig auf einer anderen Ebene anzusetzen Dafür bietet sich als oft wirtschaftlichere und risikoärmere Alternative zur völligen Neuentwicklung vom Halbleiter weg die Verwendung von Systemon-Modules SoMs an Diese haben den Vorteil dass sich Systemhersteller bei der Entwicklung von Elektronikbaugruppen nicht mit den komplexen prozessornahen und bei heutigen Taktraten tief in die Physik reichenden Themen herumschlagen müssen So können sie sich bei der Systementwicklung auf die Entwicklung der Software und die Bedienung handhabbarer Schnittstellen an den Modulgrenzen konzentrieren Der bayerische Hersteller MicroSys Electronics entwickelt und produziert SoMs auf Basis der Prozessortechnologie von NXP »Moderne Multicore-Prozessoren von NXP wie der S32G sind nicht nur sehr leistungsfähig sondern eignen sich durch ihre spezifische Architektur besser als viele andere für die Entwicklung sicherer Steuerungssysteme« erklärt Jörg Stollfuß Field Application Engineer bei MicroSys Electronics »Auf dieser Basis schufen wir einfach zu integrierende Module mit zertifizierungsfreundlichem Design als Alternative zu FuSa-Eigenentwicklungen auf Platinenebene « Die »Miriac«-SoMs von MicroSys bringen alle Voraussetzungen mit um bei entsprechender Außenbeschaltung und Software auf dem Weg zur Zertifizierung nicht auf hardwareseitige Hürden zu stoßen Dazu gehören Merkmale wie eine separate Überwachung der Stromversorgung die auch das Realisieren eines unabhängigen Watchdog Timers ermöglicht Auch verbaut MicroSys in den Miriac-SoMs nach der strengen Automobilnorm AEC-Q100 qualifizierte Bauteile um erhöhte Anforderungen an die Fertigungsqualität der Halbleiter mit abzudecken Wesentlichen Einfluss auf die Zertifizierbarkeit von Rechnersystemen hat allerdings die anwendungsspezifische Software Deshalb sind SoMs im Gegensatz etwa zu sicherheitsgerichteten Sensoren nicht als vorzertifizierte generische Sicherheitselemente verfügbar Application-Ready-Plattform Eine Mehrkern-Prozessorarchitektur lässt sich nicht ohne weiteres dazu nutzen sichere und nichtsichere Applikationen Mixed-Criticality auf einem einzigen Prozessor parallel abzuarbeiten Noch weniger eignet sie sich aufgrund der vielfältigen Common-Cause-Fehlerpotenziale und der generellen Basisausfallrate der komplexen Halbleiter für den Aufbau von redundanten Systemen oder gar eines mehrkanaligen Systems für hoch sichere Anwendungen auf Basis eines einzigen Prozessors Deshalb entwickelte MicroSys die Hardware für eine aufgabenaber nicht kundenspezifische Steuerungsplattform als einbaufertiges Gesamtsystem – zunächst in erster Linie für mobile Arbeitsmaschinen Kernprodukt ist ein Carrierboard das neben dem zentralen »Miriac MPX-LX2160A« über drei M 2-Slots verfügt die für bis zu drei SSD-Speichermodule oder ein bis zwei »Hailo-8«-KI-Prozessormodule genutzt werden können Optional ist die Erweiterung mit einem »Miriac MPX-S32G274A« oder »Miriac MPX-S32G399A« angedacht Auf diese Weise kann es eine sehr hohe Rechenleistung für komplexe Aufgaben erlangen alternativ aber auch einen unabhängigen dissimilaren internen Rechenkanal Damit lässt sich die Sicherheitsstufe SIL 3 erzielen Neu entwickelt wurde auch das Gehäuse das die Elektronik erst zu einem einbaufertigen Gesamtsystem macht Staubund wasserfest nach Schutzart IP68 dient es neben dem Schutz der verbauten Elektronik der Wärmeableitung Da es MicroSys gelungen ist die Leistungsaufnahme der voll bestückten Einheit trotz der hohen Verarbeitungsleistung und der Vielfalt an Schnittstellen auf 60 Wzu begrenzen und vollständig passiv abzuführen kommt das Gerät ohne Lüfter oder andere aktive Kühlung aus »Mit dieser Autonomous Control Unit auf Basis des SoM-Moduls Miriac MPX-LX2160A bietet MicroSys nicht nur Herstellern mobiler Arbeitsmaschinen eine einbaufertige modular ausbaufähige Hardwareplattform für die Automatisierung ihrer Produkte an« bestätigt Ina S Schindler Geschäftsführerin der MicroSys Electronics ls