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SoC 全体の計測

セーフティクリティカルAIのための決定論的エッジ制御システム

DECSは​、​ヘ​テ​ロ​ジ​ニ​ア​ス​SoC向​け​の​ソ​フ​ト​ウ​ェ​ア​型​シ​ス​テ​ム​計​測​器​を​提​供​し​ま​す​。​演​算​、​メ​モ​リ​、​イ​ン​タ​ー​コ​ネ​ク​ト​、​I/O、​電​力​、​熱​の​各​領​域​の​挙​動​を​検​証​し​、​構​成​が​決​定​論​的​ラ​ン​タ​イ​ム​ガ​バ​ナ​ン​ス​に​入​る​前​に​検​証​エ​ビ​デ​ン​ス​を​生​成​し​ま​す​。​

DECSは​、​す​べ​て​の​AI判​断​を​作​動​前​に​事​前​定​義​さ​れ​た​安​全​限​界​に​照​ら​し​て​検​証​す​る​よ​う​設​計​さ​れ​、​ヘ​テ​ロ​ジ​ニ​ア​ス​な​エ​ッ​ジ​プ​ラ​ッ​ト​フ​ォ​ー​ム​全​体​で​有​界​か​つ​決​定​論​的​な​実​行​を​可​能​に​し​ま​す​。​

プ​ラ​ッ​ト​フ​ォ​ー​ム​が​サ​ポ​ー​ト​す​る​可​観​測​性​お​よ​び​制​御​機​構​と​連​携​し​、​DECSは​SoC全​体​の​可​視​化​を​提​供​す​る​と​と​も​に​、​再​現​可​能​な​検​証​ス​イ​ー​ト​に​よ​り​ブ​リ​ン​グ​ア​ッ​プ​、​プ​ロ​フ​ァ​イ​リ​ン​グ​、​性​能​テ​ス​ト​、​ス​ト​レ​ス​テ​ス​ト​を​支​援​し​ま​す​。​

そ​の​ア​ー​キ​テ​ク​チ​ャ​は​、​NVIDIA、​AMD、​TI、​NXP、​ST、​ル​ネ​サ​ス​の​ヘ​テ​ロ​ジ​ニ​ア​ス​SoCへ​の​可​搬​性​を​前​提​に​設​計​さ​れ​、​IEC 62304、​ISO 14971、​ISO 26262、​IEC 61508、​DO-178Cに​整​合​し​た​開​発​を​支​援​す​る​よ​う​設​計​さ​れ​て​い​ま​す​。​フ​ラ​ッ​グ​シ​ッ​プ​応​用​:​ク​ロ​ー​ズ​ド​ル​ー​プ​医​療​神​経​調​節​。​

DECSプラットフォーム

Edges AI Systemsは、決定論的セキュアブートローダー、Type-1静的パーティショニングハイパーバイザー、リアルタイムランタイムで構成され、セーフティクリティカル層をメモリセーフ実装前提で設計したセーフティグレードプラットフォーム、DECS(Deterministic Edge Control System)を開発しています。DECSはすべてのAI判断を作動前に事前定義された安全制約に照らして検証するよう設計され、セーフティクリティカルシステムに決定論的なクローズドループ制御をもたらします。

ソリューション

DECSを提供・移植するプロダクショングレードの技術とエンジニアリングサービス。

シリコンおよびプラットフォームエンジニアリング
01

シリコンおよびプラットフォームエンジニアリング→

RTLから量産ブリングアップに至るまでのエンドツーエンドのシリコン検証。

主要機能

01プレシリコンRTL検証およびテストベンチ開発
02UVMベースの機能検証戦略
03カバレッジ分析およびリグレッション自動化
04FPGAプロトタイピングおよびエミュレーション環境
05ファームウェア支援型シリコン検証
06ポストシリコン・ブリングアップおよびハードウェアデバッグ
07シグナルインテグリティおよび高速インターフェース検証
08パフォーマンス特性評価およびストレステスト
09Arm Cortex-A / M / R + NPUボード立ち上げ — リファレンスボードでの決定論的プロセッサ間メッセージング実測(ラウンドトリップ下限約88マイクロ秒、メッセージ損失ゼロ)およびArm Ethos-U NPUのフルスクラッチ立ち上げ
ブートローダーおよびセキュアブート
02

ブートローダーおよびセキュアブート→

保護されたシステム初期化とプラットフォーム完全性のためのセキュアブート。

主要機能

01カスタムブートローダーアーキテクチャおよびブリングアップ
02セキュアブートおよび信頼の連鎖(Chain-of-Trust)の強化
03Root of Trust(信頼の基点)の統合
04ファームウェアの署名と検証
05アンチロールバック保護
06セキュアアップデートフレームワーク
07DECS決定論的セキュアブートローダー — 単一ステージの完全性検証ブート(SHA-256)、レビュー可能な小規模TCB(約2 kLOC)。ホストテスト済み、シリコン立ち上げ進行中
セキュアハイパーバイザー
03

セキュアハイパーバイザー→

決定論的パーティショニングを実現するセキュアなType-1仮想化。

主要機能

01Type-1ハイパーバイザーアーキテクチャと統合
02AIパスとリアルタイム制御パスを分離する静的パーティショニング
03リアルタイムパーティショニングと決定論的スケジューリング
04混合クリティカリティ・ワークロードの分離
05セキュア仮想化およびハードウェア支援による仮想化のサポート(ARM VE、仮想化拡張など)
06パーティション間通信メカニズム
07リソース割り当てとメモリの分離
08セーフティハイパーバイザー — ホストテスト済み、シリコン立ち上げ進行中
09安全指向のシステムアーキテクチャサポート(ISO 26262 / DO-178C対応)
デバイスドライバーおよびI/Oサブシステム
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デバイスドライバーおよびI/Oサブシステム→

プロダクショングレードのドライバーとI/Oサブシステムの統合。

主要機能

01LinuxカーネルおよびRTOSドライバーの開発
02割り込み処理とDMA最適化
03高速インターフェースの有効化(UCIe、PCIe、USB、Ethernet、CAN)
04メモリマップドI/Oおよびレジスタレベルの統合
05電力管理と低レイテンシ・チューニング
06ミドルウェアおよびHAL(ハードウェア抽象化レイヤー)の統合
07決定論的なCortex-A/Cortex-M間メッセージング(OpenAMP / RPMsg)の特性評価とチューニング — ラウンドトリップ下限約88マイクロ秒、ファームウェア非依存のペイロードコスト0.117マイクロ秒/バイトを実測
08パフォーマンス・プロファイリングとリアルタイム・デバッグ
RTOSおよびOS実装
05

RTOSおよびOS実装→

安全重視の組込みシステム向け決定論的RTOS・OSインテグレーション。

主要機能

01RTOSおよびLinuxのポーティング
02カーネルのカスタマイズと最適化
03リアルタイムスケジューリングとレイテンシ制御
04マルチコア(SMP/AMP)アーキテクチャ
05メモリ保護とセーフティパーティショニング
06システム堅牢化とパフォーマンスチューニング
07DECS上でのLinux、RTOS、ベアメタルの共存 — 制御コアからRTOSを外すことでラウンドトリップ平均を約20%低減(同一ボード上で条件を揃えた比較で実測)
先端AI組込みシステム
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先端AI組込みシステム→

組込みプラットフォームへのAIワークロードのアーキテクチャ主導な統合。

主要機能

01組込みSoCへのAIモデルのデプロイ
02ハードウェアアクセラレーション(NPU / GPU / DSP)の統合
03リアルタイム推論の最適化
04メモリと電力フットプリントのチューニング
05セキュアなAIランタイムの統合
06先端とクラウド間のデータオーケストレーション
07セーフティゲート推論アーキテクチャ — AI判断を作動前に安全制約に照らして検証(DECSの設計中核)
08クローズドループの制御理論に基づく先端制御(リアルタイムのセンス・推論・作動ループ)
09フルスクラッチのNPU立ち上げ:Vela / Arm Ethos-Uをフルスクラッチで実証(推論あたり0.35〜0.46ミリ秒)。eIQ Neutron、Neural-ART、C7x-MMA、NVIDIA GPUで学習しTensorRTでJetsonへデプロイを対象
HMIおよびGUIシステム
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HMIおよびGUIシステム→

応答性が高く、セキュアでリアルタイムな可視化のためのプロダクショングレードのヒューマンマシンインターフェース。

主要機能

01産業および医療用HMI設計
02クロスプラットフォームGUI開発(Qt / 組込みLinux / Windows)
03リアルタイム監視と制御インターフェース
04ハードウェアアクセラレーションを活用したグラフィック統合
05マルチディスプレイおよびタッチインターフェースのサポート
06パフォーマンス最適化とシステム統合
07リファレンスボードで実証したリアルタイムシステムモニターHMI — タッチ操作、ハードウェアアクセラレーション、解像度非依存。Wayland(ベンダー標準HMIと共存)、ダイレクトDRM/KMS、シリアルの各バックエンドで動作し、オンデバイスのライブレイテンシプローブを駆動
先端クラウド & IoTプラットフォーム
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先端クラウド & IoTプラットフォーム→

セキュアでスケーラブルな量産レベルのデジタルシステムを提供するクラウドネイティブなWebアーキテクチャ。

主要機能

01フロントエンドWebアプリケーション開発
02バックエンドAPIおよびマイクロサービス
03データベースアーキテクチャおよび最適化
04クラウドインフラ(AWS / Azure / GCP)
05DevOps、CI/CD、およびコンテナ化
06認証およびセキュリティアーキテクチャ
機能安全および認証
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機能安全および認証→

規制対象の組込みシステム向けに、安全コンプライアンスを確保する規格準拠のエンジニアリング。

主要機能

01ISO 26262 ASIL Dコンプライアンスサポート
02DO-178C 航空宇宙および防衛との整合性
03DO-254(航空機搭載ハードウェア)およびDO-160(環境試験)アーティファクト準備
04IEC 62304 医療ソフトウェアプロセス
05ISO 14971 医療リスクマネジメント
06IEC 61508 産業機能安全
07ISO 21434 サイバーセキュリティ統合
08安全アーキテクチャおよびハザード分析
09トレーサビリティ、文書化、および監査準備
IoTシステム
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IoTシステム→

コネクテッドデバイス向けのセキュアでスケーラブルな分散インテリジェンス。

主要機能

01デバイスファームウェアとOTAメカニズム
02セキュア通信スタックと暗号化
03ゲートウェイと先端ノードオーケストレーション
04テレメトリ集約とフリートアナリティクス
05クラウド-先端同期アーキテクチャ

テクノロジー

DECSを構成する中核プラットフォーム技術 — セキュアで決定論的、かつスケーラブルな先端システム。

セキュアブートとRoot of Trust
01

セキュアブートとRoot of Trust→

初期命令から信頼を保証するハードウェア起点の信頼連鎖。

プラットフォームアーキテクチャ

01ハードウェアRoot of Trustアーキテクチャ(eFuse、TPM、HSM、セキュアエレメント)
02BootROMからOSまでのチェーンオブトラスト実装
03暗号によるイメージ署名と検証(RSA/ECC/SHA-2/3)
04メジャードブートとアテステーション対応
05アンチロールバック保護とセキュアなバージョン管理
06セキュアファームウェア更新フレームワーク(OTA対応)
07鍵管理とセキュアプロビジョニングワークフロー
08信頼実行環境(TEE)統合
先端AI セキュアカーネル
02

先端AI セキュアカーネル→

先端AI向けの保護されたランタイム基盤。

アーキテクチャの特徴

01AI推論ワークロードのための決定論的リアルタイムスケジューリング
02セキュアな実行分離とメモリ保護
03ハードウェアアクセラレーション統合(NPU / GPU / DSP)
04先端展開向けの軽量・リソース最適化ランタイム
05セーフティゲート推論:AI判断を作動前に安全制約に照らして検証するよう設計
06フルスクラッチのNPU立ち上げ — リファレンスボード上でArm Ethos-Uによる人物検出を推論あたり0.35〜0.46ミリ秒(毎秒約2,900推論)で実証
決定論的ランタイムアーキテクチャ
03

決定論的ランタイムアーキテクチャ→

実運用負荷下でも予測可能な実行挙動。

アーキテクチャの特徴

01決定論的スケジューリングと有界レイテンシ実行
02メモリ分離とパーティション化されたリソース管理
03ワークロード分離を伴うマルチコアオーケストレーション(SMP / AMP)
04性能監視とリアルタイムシステム診断
05有界のクローズドループ実行モデル(センス、推論、判断、作動)
06実測レイテンシ分布(96 Bアイドル時 p50 約106マイクロ秒、NPU+GUI同時負荷時 約136マイクロ秒;p90 アイドル約137、負荷時約193;p99 アイドル約157、負荷時約385マイクロ秒)。30,000通以上でエラーゼロ・ドロップゼロ
安全指向ハイパーバイザー
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安全指向ハイパーバイザー→

安全要求に整合した分離仮想化基盤。

プラットフォーム機能

01ISO 26262(最大ASIL D)およびDO-178C目標までの認証整合
02決定論的リアルタイムパーティションスケジューリング
03ハードウェア支援仮想化(Arm仮想化拡張)
04AI推論パスとリアルタイム制御パスを分離する静的パーティショニング
05強固なメモリ分離と障害封じ込め
06混在クリティカリティのワークロード分離(安全、制御、AI、HMI)
07セキュアブート統合と信頼実行サポート
リアルタイムAIアクセラレーション基盤
05

リアルタイムAIアクセラレーション基盤→

低遅延AI実行経路の最適化。

プラットフォーム機能

01有界レイテンシによるリアルタイムAIワークロードスケジューリング
02最適化されたデータパスを備えたハードウェアアクセラレータ統合(NPU / GPU / DSP)
03低レイテンシ推論パイプラインとメモリ効率の高い実行
04フルスクラッチのNPU立ち上げ(Velaモデルパイプライン、オンデバイスランタイム、ライブ推論ダッシュボードを含む)
05デプロイターゲット:Arm Ethos-U、Neural-ART、eIQ Neutron、C7x-MMA DSP、FPGA DPU / AIエンジン、NVIDIA Jetson(TensorRT)

産業

システムの完全性、セキュリティ保証、セーフティゲートされたクローズドループ動作が不可欠な分野にサービスを提供。

半導体
01

半導体→

実測の立ち上げ実績に裏付けられた、量産までの期間短縮とシリコン検証リスクの低減。

業界フォーカス

01SoC立ち上げの高速化
02プレ/ポストシリコン検証
03セキュアブート有効化
04UCIe / PCIeインターフェース統合
05フルスクラッチのNPU立ち上げ(Arm Ethos-Uで実証、eIQ Neutronは対象)
自動車
02

自動車→

認証整合でセキュアなマルチドメイン車両プラットフォームを実現。

業界フォーカス

01ISO 26262 ASIL-Dシステム
02混在クリティカリティ統合
03セキュアOTAアップデート
04ゾーンアーキテクチャ
05車載Arm Cortex-A / Cortex-Rプラットフォームが対象(Cortex-R52ロックステップ — 移植設計済み)
航空宇宙・防衛
03

航空宇宙・防衛→

認証整合でセキュアな混在クリティカリティのアビオニクス・無人システムプラットフォームを提供。

業界フォーカス

01無人システム:パーティション化UAVフライトコンピュータ
02DO-178C DAL A/Bソフトウェア;DO-254およびDO-160対応
03セキュアなパーティション化アビオニクス
04決定論的実行
05高保証ブートチェーン
医療
04

医療→

規格整合・セキュア・クローズドループの医療プラットフォームを加速 — 予測可能なリアルタイム動作による適応的・位相同期治療。

業界フォーカス

01本態性振戦・パーキンソン病向けクローズドループ神経調節
02リアルタイム位相同期の適応刺激(PLL + 拡張カルマンフィルタ)
0310ミリ秒未満の有界エンドツーエンド制御を目標に、完全オンデバイスで — クラウド依存なし
04マルチモーダルセンシング:指先IMU、多点EMG、皮膚インピーダンス
05IEC 62304およびISO 14971に整合する医療ソフトウェアプロセス
産業制御
05

産業制御→

決定論的制御とAI活用運用を両立する、セキュアで常時稼働可能な産業基盤を提供します。

業界課題

01決定論的リアルタイム制御
02クローズドループの自動化とロボティクス(IEC 61508)
0324時間365日稼働要件
04セキュア産業ネットワーキング
05混在クリティカリティ統合(制御 + HMI + AI)
06レガシーシステム統合
クラウドインフラストラクチャ
06

クラウドインフラストラクチャ→

予測可能な性能と自動運用を両立した、セキュアでスケーラブルな先端-クラウド基盤を構築します。

業界課題

01セキュアなマルチテナント分離
02スケーラブルな分散アーキテクチャ
03先端-クラウド連携オーケストレーション
04低遅延データパイプライン
05インフラ自動化

Edges AI Systemsについて

Edges AI Systemsは、インテリジェンスは単に統合するのではなく、保証をもって設計されなければならないという原則に基づいて設立されました。

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01セキュリティ・バイ・デザイン
02決定論的パフォーマンス
03セーフティゲートAI
04メモリ安全性
05ライフサイクル信頼性

次世代ミッションクリティカル・プラットフォームを設計する

安全重視・高性能・セキュリティ重視システム向け

シリコンブリングアップから実運用デプロイまで、決定論的な組込み・先端AIプラットフォームの設計、セキュリティ強化、デリバリーをEdges AI Systemsにお任せください。

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