為安全關鍵 AI 打造的確定性前緣控制系統

DECS 的設計，是在作動前依預先定義的安全限制驗證每一項 AI 決策，讓異質前緣平台得以有界、確定性地執行。

Edges AI Systems 打造 DECS（Deterministic Edge Control System）——由確定性安全開機載入器、Type-1 靜態分區虛擬化管理程式與即時執行環境組成的安全級平台，其安全關鍵層以記憶體安全實作為設計前提。DECS 的設計，是在作動前依預先定義的安全約束驗證每一項 AI 決策，為安全關鍵系統帶來確定性的閉環控制。

DECS 的執行環境層與 NPU 層已於 Arm 架構開發板完成實證，並以可移植至 NVIDIA、AMD、Renesas、NXP、ST 與 TI 異質 SoC 為架構設計。設計上支援對齊 IEC 62304、ISO 14971、ISO 26262、IEC 61508 與 DO-178C 的開發流程。旗艦應用：閉環醫療神經調控。

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安全閘控 AI從晶片到軟體安全設計記憶體安全即時運算安全就緒

解決方案

交付並移植 DECS 的生產級技術與工程服務。

矽晶與平台工程→

從 RTL 到量產啟動的端到端矽驗證。

核心能力

01矽前 RTL 驗證與測試平台開發

02基於 UVM 的功能驗證策略

03覆蓋率分析與回歸自動化

04FPGA 原型建立與硬體模擬環境

05韌體輔助之矽驗證

06矽後啟動與硬體除錯

07訊號完整性與高速介面驗證

08效能特性分析與壓力測試

09Arm Cortex-A / M / R + NPU 板卡導入——於參考開發板實測確定性處理器間通訊（往返延遲下限約 88 微秒、零訊息遺失），並從零完成 Arm Ethos-U NPU 導入

開機載入程式與安全啟動→

受保護的系統初始化與信任鏈安全啟動架構。

核心能力

01客製化開機載入程式架構與硬體啟動

02安全啟動與信任鏈 (Chain-of-Trust) 執行

03信任根 (Root of Trust) 整合

04韌體簽章與驗證

05防降級 (Anti-rollback) 保護

06安全更新框架

07DECS 確定性安全開機載入器——單階段完整性驗證開機（SHA-256）、可供審查的小型可信計算基底（約 2 kLOC）；已完成主機端測試，晶片導入進行中

安全虛擬機器監視器 (Secure Hypervisor)→

實現確定性分區的安全 Type-1 虛擬化。

核心能力

01Type-1 虛擬機器監視器架構與整合

02隔離 AI 路徑與即時控制路徑的靜態分區

03即時分區與確定性排程

04混合關鍵性工作負載隔離

05安全虛擬化與硬體輔助虛擬化支援（ARM VE、虛擬化擴展指令）

06分區間通訊機制

07資源分配與記憶體隔離

08安全虛擬化管理程式——已完成主機端測試，晶片導入進行中

09安全導向的系統架構支援 (符合 ISO 26262 / DO-178C 規範)

裝置驅動程式與 I/O 子系統→

生產級驅動程式與 I/O 子系統整合。

核心能力

01Linux 核心與 RTOS 驅動程式開發

02中斷處理與 DMA 優化

03高速介面啟用 (UCIe, PCIe, USB, Ethernet, CAN)

04記憶體映射 I/O 與暫存器層級整合

05電源管理與低延遲調校

06中介軟體與硬體抽象層 (HAL) 整合

07確定性的 Cortex-A 與 Cortex-M 間通訊（OpenAMP / RPMsg）特性分析與調校——實測往返延遲下限約 88 微秒，並具韌體無關的 0.117 微秒/位元組負載成本

08效能分析與即時除錯

RTOS 與 OS 實施→

專為安全關鍵嵌入式系統打造的確定性 RTOS 與 OS 整合。

核心能力

01RTOS 與 Linux 移植

02核心客製化與優化

03即時排程與延遲控制

04多核（SMP/AMP）架構

05記憶體保護與安全分區

06系統加固與效能調校

07Linux、RTOS 與裸機在 DECS 下共存——於同一板卡的受控比較中，將 RTOS 自控制核心移除可使往返延遲平均降低約 20%

前緣 AI 嵌入式系統→

以架構為導向的 AI 工作負載整合至嵌入式平台。

核心能力

01在嵌入式 SoC 上部署 AI 模型

02硬體加速器 (NPU / GPU / DSP) 整合

03即時推論優化

04記憶體與功耗佔用調校

05安全 AI 執行階段整合

06前緣與雲端之間的資料協調

07安全閘控推論架構——於作動前依安全約束驗證 AI 決策（DECS 的設計核心）

08閉環、控制理論導向的前緣控制（即時感測—推論—作動迴路）

09從零完成 NPU 導入：Vela / Arm Ethos-U 已從零實證（每次推論 0.35–0.46 毫秒）；eIQ Neutron、Neural-ART、C7x-MMA，以及於 NVIDIA GPU 訓練、以 TensorRT 部署至 Jetson 為目標

HMI 與 GUI 系統→

提供具備高響應性、安全且即時視覺化的生產級人機介面。

核心能力

01工業與醫療 HMI 設計

02跨平台 GUI 開發（Qt / 嵌入式 Linux / Windows）

03即時監控與控制介面

04硬體加速圖形整合

05多顯示器與觸控介面支援

06效能優化與系統整合

07於參考開發板實證的即時系統監控 HMI——觸控操作、硬體加速、解析度無關，可運行於 Wayland（與原廠 HMI 並存）、直接 DRM/KMS 或序列埠後端，並驅動裝置端的即時延遲探針

前緣雲端與 IoT 平台→

提供安全、可擴展且具備量產等級數位系統的雲端原生 Web 架構。

核心能力

01前端 Web 應用程式開發

02後端 API 與微服務

03資料庫架構與優化

04雲端基礎設施 (AWS / Azure / GCP)

05DevOps、CI/CD 與容器化

06身份驗證與安全架構

功能安全與認證→

符合標準的工程設計，確保受監管之嵌入式系統的安全性與合規性。

核心能力

01ISO 26262 ASIL D 合規支援

02DO-178C 航太與國防規範對齊

03DO-254（機載硬體）與 DO-160（環境測試）文件與產出物準備

04IEC 62304 醫療軟體流程

05ISO 14971 醫療風險管理

06IEC 61508 工業功能安全

07ISO 21434 網路安全整合

08安全架構與危害分析

09可追溯性、文件建立與稽核準備

物聯網系統→

為連網裝置提供安全、可擴展的分散式智慧。

核心能力

01裝置韌體與 OTA 機制

02安全通訊協定與加密

03閘道與前緣節點協調

04遙測彙總與設備群分析

05雲端-前緣同步架構

技術平台

構成 DECS 的核心平台技術——安全、確定性且可擴展的前緣系統。

安全啟動與信任根→

從第一條指令開始建立硬體信任鏈。

平台架構

01硬體信任根（Root of Trust）架構（eFuse、TPM、HSM、安全元件）

02從 BootROM 到作業系統的信任鏈實作

03加密映像簽章與驗證（RSA/ECC/SHA-2/3）

04量測式開機與證明（attestation）支援

05防回滾保護與安全版本管理

06安全韌體更新框架（支援 OTA）

07金鑰管理與安全佈建流程

08可信執行環境（TEE）整合

前緣 AI 安全核心→

面向前緣 AI 的受保護執行時基礎。

架構特點

01AI 推論工作負載的確定性即時排程

02安全的執行隔離與記憶體保護

03硬體加速整合（NPU / GPU / DSP）

04面向前緣部署的輕量、資源最佳化執行環境

05安全閘控推論：設計上於作動前依安全約束驗證 AI 決策

06從零完成 NPU 導入——於參考開發板以 Arm Ethos-U 實證人物偵測，每次推論 0.35–0.46 毫秒（約每秒 2,900 次推論）

確定性執行時架構→

在實際負載下維持可預測執行行為。

架構特點

01確定性排程與有界延遲執行

02記憶體隔離與分區化資源管理

03具工作負載分離的多核心協調（SMP / AMP）

04效能監控與即時系統診斷

05有界的閉環執行模型（感測、推論、決策、作動）

06實測延遲分佈（96 B 閒置 p50 約 106 微秒、NPU 加 GUI 併發負載約 136 微秒；p90 閒置約 137、負載約 193；p99 閒置約 157、負載約 385 微秒），逾 30,000 則訊息零錯誤、零遺失

安全導向型虛擬化監視器→

符合安全目標的分區虛擬化基礎。

平台功能

01最高可對齊至 ISO 26262（ASIL D）與 DO-178C 目標的認證整備

02確定性即時分區排程

03硬體輔助虛擬化（Arm 虛擬化擴展）

04隔離 AI 推論路徑與即時控制路徑的靜態分區

05強固的記憶體隔離與故障封閉

06混合關鍵性工作負載分離（安全、控制、AI、HMI）

07安全開機整合與可信執行支援

即時 AI 加速框架→

低延遲 AI 執行路徑優化。

平台功能

01有界延遲的即時 AI 工作負載排程

02具最佳化資料路徑的硬體加速器整合（NPU / GPU / DSP）

03低延遲推論管線與記憶體高效執行

04從零完成 NPU 導入，涵蓋 Vela 模型管線、裝置端執行環境與即時推論儀表板

05部署目標：Arm Ethos-U、Neural-ART、eIQ Neutron、C7x-MMA DSP、FPGA DPU / AI 引擎與 NVIDIA Jetson（TensorRT）

產業

服務於系統完整性、安全保證與安全閘控閉環動作不可或缺的領域。

半導體→

縮短量產時程並降低晶片驗證風險——以實測導入成果為佐證。

產業重點

01SoC 啟動加速

02前/後矽驗證

03安全啟動導入

04UCIe / PCIe 介面整合

05從零完成 NPU 導入（Arm Ethos-U 已實證；eIQ Neutron 為目標）

汽車→

實現認證對齊、安全的多域車輛平台。

產業重點

01ISO 26262 ASIL-D 系統

02混合關鍵性整合

03安全 OTA 更新

04區域化架構

05車用 Arm Cortex-A / Cortex-R 平台為目標（Cortex-R52 lockstep——可移植性設計）

航太與國防→

交付認證對齊、安全的混合關鍵性航電與無人系統平台。

產業重點

01無人系統：分區化 UAV 飛行電腦

02DO-178C DAL A/B 軟體；支援 DO-254 與 DO-160

03安全分區航電系統

04確定性執行

05高保證開機鏈

醫療→

加速標準對齊、安全且閉環的醫療平台——具可預測即時行為的適應性相位鎖定治療。

產業重點

01針對原發性顫抖與帕金森氏症的閉環神經調控

02即時相位鎖定的適應性刺激（PLL + 擴展卡爾曼濾波器）

03以低於 10 毫秒的有界端到端控制為目標、完全於裝置端執行——無雲端依賴

04多模態感測：指尖 IMU、多點 EMG、皮膚阻抗

05對齊 IEC 62304 與 ISO 14971 的醫療軟體流程

工業控制→

提供可長時運行、具確定性控制與 AI 擴展能力的安全工業平台。

產業挑戰

01確定性即時控制

02閉環自動化與機器人（IEC 61508）

0324/7 持續運行要求

04安全工業網路

05混合關鍵性整合（控制 + HMI + AI）

06既有系統整合

雲端基礎設施→

打造具可預測效能與自動化運維能力的安全可擴展前緣-雲端平台。

產業挑戰

01安全多租戶隔離

02可擴展分散式架構

03前緣到雲端協同編排

04低延遲資料管線

05基礎設施自動化

關於 Edges AI Systems

Edges AI Systems 秉持一個原則：智慧必須以保證為基礎進行工程設計，而非僅僅整合。

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02確定性效能

03安全閘控 AI

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05生命週期可靠性

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