¿Por qué querrías cambiar el firmware del convertidor DC/DC?
A medida que los convertidores CC/CC han evolucionado y se han vuelto más complejos y capaces, han surgido varios escenarios en los que actualizar el firmware después de que las piezas se hayan enviado podría ser beneficioso:
- Algunas necesidades de los clientes pueden ir más allá de las funcionalidades que cubren los comandos PMBus: Por ejemplo, la personalización de los "datos de registro de eventos" o la adición de identificadores de piezas únicos.
- Cambios en la funcionalidad básica: Esto podría ocurrir en diseños personalizados de CC/CC donde se envían piezas para dar soporte a sistemas prototipo cuyas especificaciones aún están en desarrollo.
- Instalación de actualizaciones del fabricante para mejorar la funcionalidad: Por ejemplo, la mejora de los algoritmos para lograr el intercambio actual podría requerir actualizaciones.
- Verificación del firmware: Reinstalar el firmware predeterminado podría ayudar a verificar la integridad del sistema.
- Se han anunciado nuevas correcciones de errores: Solución de los problemas detectados tras la implementación
Un convertidor CC/CC moderno con interfaz PMBus y firmware integrado..
Permitir el acceso al firmware: los desafíos
Actualmente, los convertidores CC/CC no suelen diseñarse para permitir el acceso al firmware, lo que garantiza la seguridad, protege el dispositivo de modificaciones no válidas y potencialmente dañinas, y salvaguarda la propiedad intelectual del fabricante. En teoría, una interfaz PMBus existente podría utilizarse para modificar el firmware con los niveles de seguridad adecuados. Esto se aborda en la especificación PMBus 1.5 propuesta, una versión que define medidas de seguridad mejoradas y autenticación basada en cifrado para dispositivos específicos y limita las capacidades de escritura de comandos.
En la práctica, los convertidores CC/CC disponibles como componentes podrían diseñarse para permitir actualizaciones de firmware a través del bus PMBus mediante un dispositivo de montaje personalizado y un PC con una aplicación de software proporcionada por el fabricante. Esto sería similar a una interfaz gráfica de usuario (GUI) utilizada para la configuración, como Flex Power Designer. Sería necesario aplicar voltaje a la entrada del convertidor CC/CC a través del dispositivo de montaje para alimentar el procesador interno y la memoria durante la actualización.
La actualización del firmware de los convertidores CC/CC instalados presenta importantes desafíos potenciales. Cualquier procesador externo que gestione la actualización normalmente se alimenta de la propia salida del convertidor CC/CC, por lo que no debe interrumpirse durante el proceso de carga. Sin embargo, con un único espacio de memoria, el convertidor no puede funcionar durante la actualización, ya que lo primero que ocurre durante la carga es el borrado de la memoria. En consecuencia, no hay código para controlar el proceso de conversión CC/CC y, por lo tanto, no hay salida de alimentación. Una posible solución consiste en cargar el nuevo firmware del convertidor CC/CC en un área de memoria secundaria, que luego se convierte en la principal tras la verificación. Esto no solo permitiría la salida de voltaje durante el proceso de carga, sino que también permitiría revertir a un código que funciona correctamente si la carga falla.
En teoría, la memoria podría dividirse en particiones de distintos tamaños, una de las cuales solo proporcionaría una función básica de ‘recuperación’ en un espacio de memoria más pequeño. Sin embargo, en la práctica, los convertidores podrían conectarse en paralelo o de forma similar, lo que requeriría que todo el código estuviera presente para que los componentes arrancaran correctamente y de forma segura. Por lo tanto, lo más probable es que se requieran dos espacios de memoria de tamaño completo en cada convertidor CC/CC, con el consiguiente coste y tamaño adicionales. Otra posibilidad es particionar físicamente los espacios de memoria para que la funcionalidad básica de conversión de energía no se borre durante una carga, aceptando la limitación de que no se pueda actualizar. De nuevo, implementar esto supondría una sobrecarga de hardware significativa.
Dado que la carga de datos puede ocurrir varias veces durante la vida útil del convertidor CC/CC, un problema práctico es que la memoria adicional debe ser de tipo Flash, que es más cara que la popular memoria programable una sola vez. Por lo tanto, la funcionalidad mejorada se obtiene a costa del tamaño, la complejidad y los costos de fabricación del dispositivo.
Reflexiones finales
Habilitar el acceso remoto al firmware en componentes como los convertidores CC/CC ofrece muchas ventajas potenciales, como permitir actualizaciones para mantener un sistema funcionando de manera eficiente. Sin embargo, es necesario considerar cuidadosamente el costo de implementación y los riesgos de seguridad asociados. Además, existe nueva legislación, como la Ley Europea de Ciberresiliencia (CRA), que exige a los fabricantes de equipos finales con un ‘componente digital’ permitir actualizaciones de software para solucionar cualquier vulnerabilidad de seguridad identificada.
A medida que evoluciona el concepto de permitir el acceso remoto al firmware de los componentes, los fabricantes de equipos finales y de convertidores CC/CC deberán colaborar estrechamente para garantizar que se logre una mayor funcionalidad y seguridad, sin incurrir en costes adicionales insostenibles ni en un tamaño excesivo de los componentes.
