Avionikprocessorer kräver specialiserade funktioner för att möta de stränga kraven från flygindustrin. Dessa funktioner kan i stort sett kategoriseras som:
1. Tillförlitlighet och säkerhet:
* Hög tillförlitlighet: Utformad för extremt hög medeltid mellan misslyckanden (MTBF) för att minimera risken för fel under flygningen. Detta involverar ofta redundanta system, feldetektering och korrigeringskoder (EDC) och robusta designtekniker.
* feltolerans: Möjlighet att fortsätta fungera korrekt även med hårdvara eller mjukvarufel. Detta kan involvera tekniker som Triple Modular Redundancy (TMR), vakthundtider och självtestfunktioner.
* certifiering: Överensstämmelse med rigorösa säkerhetsstandarder som DO-178C (för programvara) och DO-254 (för hårdvara) för att säkerställa att processorn uppfyller nödvändiga säkerhetsnivåer (DAL A, B, C, D). Detta innebär omfattande test-, verifierings- och valideringsprocesser.
* Strålningshärdning: Möjlighet att motstå effekterna av strålning som uppstår i höga höjder. Detta kan involvera specialiserade tillverkningsprocesser och skärmningstekniker.
2. Prestanda och bearbetningsfunktioner:
* realtidsbehandling: Möjlighet att uppfylla stränga tidsfrister som krävs för kritiska uppgifter som flygkontroll och navigering. Detta innebär ofta deterministiska schemaläggning och förutsägbara exekveringstider.
* Hög bearbetningskraft: Kan hantera komplexa algoritmer och stora mängder data som krävs för moderna flygbindningar. Detta kan inkludera flera kärnor, specialiserade bearbetningsenheter (t.ex. GPU:er för grafikbehandling) och bandbredd med hög minnes.
* Datainsamling och kontroll: Gränssnitt för ett brett utbud av sensorer och ställdon, hantering av höghastighetsdataströmmar och exakta styrsignaler.
* Effektiv strömförbrukning: Kritiskt för att minimera vikt och förlänga batteritiden, särskilt i mindre flygplan.
3. Miljööverväganden:
* brett driftstemperaturområde: Möjlighet att fungera korrekt över ett brett spektrum av temperaturer, från extremt kallt till extremt varmt.
* vibrationsmotstånd: Kan motstå de vibrationer som upplevdes under flygningen.
* chockmotstånd: Kunna överleva effekterna i samband med landningar och andra potentiella händelser.
4. Programvara och datahantering:
* Minneskydd: Mekanismer för att förhindra mjukvarufel i en del av systemet från att påverka andra delar.
* Secure Boot: Se till att endast auktoriserad programvara laddas och genomförs, skyddar mot skadlig programvara och obehörig åtkomst.
* dataintegritet: Att upprätthålla noggrannheten och konsistensen hos data i hela systemet.
5. Kommunikation och nätverk:
* Flera kommunikationsgränssnitt: Stöd för olika kommunikationsprotokoll, inklusive ARINC 429, ARINC 629, Ethernet (t.ex. AFDX) och andra specialiserade flygbussar.
* Nätverksintegration: Möjlighet att integrera sömlöst i större avioniknätverk, dela data och samarbeta med andra system.
De specifika egenskaperna hos en avionikprocessor kommer att bero på dess avsedda tillämpning och säkerhetsnivån som krävs. Till exempel kommer en processor som används för flygkontroll att ha mycket strängare krav för tillförlitlighet och säkerhet än en processor som används för underhållningssystem.
