全球知名半導體廠商恩智浦今天在北京舉行了一場媒體見面會,會上向媒體展示並講解了剛剛推出的全球首創兩款多核Cortex-M33架構的解決方案。分別是型號 LPC5500單核和雙核100MHz Cortex®-M33微控制器(MCU),採用40nm閃存技術,面向大量不同的工業和物聯網邊緣應用。以及i.MX RT600跨界處理器,搭載最高300/600MHz的Cortex-M33/數字信號處理器(DSP)內核,採用28nm FD-SOI技術,可在超低功耗的邊緣處理應用中提供高性能語音和音頻。新平臺還集成了安全子系統和軟件生態系統,利用安全執行環境(SEE),爲開發人員提供前所未有的安全功能。

保護嵌入式系統安全的多層方法

恩智浦依靠自身的安全技術專業知識,構建出通過硬件實現的多層保護機制,這在當今業界是獨一無二的。這種分層安全方法對於物理保護和運行時保護至關重要,可通過以下方式來保護嵌入式系統:

·基於硬件的不可變“信任根”的安全引導

·基於證書的安全調試身份驗證

·加密的片上固件存儲,提供實時的無延遲解密

這些功能與Armv8-M TrustZone®和內存保護單元(MPU)的Arm® Cortex-M33增強功能相結合,利用基於硬件的存儲器映射隔離來實現基於特權的資源和數據訪問,從而實現物理保護和運行時保護。

恩智浦資深副總裁兼微控制器業務總經理Geoff Lees表示:“通過物聯網實現的互聯世界具有廣闊的遠景。利用恩智浦在安全和處理方面的深入專業知識,以及軟件生態系統和廣泛產品組合,我們佔據了得天獨厚的優勢,可幫助所有開發人員實現物聯網安全領域的創新進步。”

獨特的安全增強功能

恩智浦基於ROM的安全引導過程奠定了設備可信任度的基石,它利用設備唯一密鑰,創建不可變的硬件“信任根”。這些密鑰現在能夠由基於SRAM的物理防克隆技術(PUF)在本地按需生成,該技術利用SRAM位單元固有的自然變異特性。這樣就可實現最終用戶與原始設備製造商(OEM)之間的封閉式事務處理,從而杜絕在可能不安全的環境中進行第三方密鑰處理。另外,密鑰也可通過基於Fuse的傳統方法來注入。

此外,恩智浦的SEE通過對SRAM PUF的創新利用,生成設備唯一的密鑰,從而改進了邊緣至邊緣、雲至邊緣通信的對稱和非對稱加密。通過可信計算組織(TCG)制定的設備識別構成引擎(DICE)安全標準,公鑰基礎設施(PKI)或非對稱加密的安全性得以增強。SRAM PUF根據DICE的要求,確保唯一設備密鑰(UDS)的保密性。新推出的解決方案支持非對稱加密加速(RSA中密鑰長度爲1024至4096位,ECC),還支持最多256位的對稱加密和哈希(AES-256和SHA2-256),提供針對mbedTLS優化的庫。

Arm副總裁兼嵌入式和汽車電子業務總經理John Ronco表示:“要保持互聯設備的迅猛增長,就必須增加用戶對這些設備的信任。恩智浦致力於保護互聯設備的安全,這一點在基於Cortex-M33的新款產品中體現得非常明顯,這些產品基於TrustZone技術經過驗證的安全基礎構建,同時又融入了Arm的平臺安全架構(PSA)的設計原則,推動提升Cortex-M性能效率的極限。”

提升機器學習速度和DSP計算性能

恩智浦具有戰略性地選擇了Cortex-M33,充分利用Armv8-M架構的首次全面功能實施方案,與現有的Cortex-M3/M0 MCU相比,具有顯著的性能和安全平臺優勢(分別實現了超過15%至65%的改進)。Cortex-M33的主要特性之一是專用協處理器接口,它實現了緊耦合協處理器的高效集成,從而擴展了CPU的處理能力,同時還保持完全的生態系統和工具鏈兼容性。恩智浦利用這種功能來實現協處理器,用於加快關鍵的機器學習和DSP功能的執行速度,例如卷積、關聯、矩陣運算、傳遞函數和濾波;與在Cortex-M33上執行相比,性能提升達10倍。協處理器還進一步利用常見CMSIS-DSP庫調用(API)來簡化客戶代碼移植。

LPC5500 平臺 – 面向工業和物聯網應用的多核Cortex-M33 MCU

單核或雙核Cortex-M33集成DC-DC轉換器,可提供業界領先的性能,而功率預算低於同類產品,最高達到90 CoreMarks™/mA。高密度片上存儲器,提供最多640KB閃存和320KB SRAM,可高效執行復雜的邊緣應用。此外,恩智浦的自動可編程邏輯單元用於分擔並執行用戶定義任務,從而增強實時並行性能。

i.MX RT600跨界平臺 – 面向實時機器學習(ML)/人工智能(AI)應用的能效優化Cortex-M33/DSP MCU

具有較寬的電壓和性能範圍,採用最高300MHz的Cortex-M33和600MHz的Cadence® Tensilica® HiFi 4 DSP,提供最多4.5MB的共享片上SRAM ,可實現高效本地音頻預處理、沉浸式3D音頻播放和支持語音的體驗。爲DSP提供4個32位MAC、矢量浮點功能單元、256位寬訪問數據總線,以及特殊激活函數(例如Sigmoid等傳遞函數)的DSP擴展,進一步增強機器學習性能。

Dover CoreGuard – 利用基於硬件的防禦措施保護安全

恩智浦已與Dover Microsystems攜手合作,在未來的平臺中引入Dover的 CoreGuard™技術。CoreGuard是基於硬件的主動式防禦安全IP技術,可即時攔截違背預先建立的安全規則的指令,從而讓嵌入式處理器自身能夠防禦軟件漏洞和基於網絡的攻擊。

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