恩智浦推出两款业界首创的多核 Cortex-M33解决方案保护边缘安全

发布时间:2018年10月15日 15:10    作者:eechina
关键词: Cortex-M33 , LPC5500 , Armv8-M , TrustZone
为了实现保护物联网边缘设备和云至边缘连接安全的愿景,恩智浦半导体将强化的安全子系统和软件集成到安全执行环境(SEE)中,以提升信任、隐私和保密方面的性能标准。在公司新推出的基于Cortex-M33的解决方案LPC5500微控制器和i.MX RT600跨界处理器中,新安全功能成为主要亮点。

保护嵌入式系统安全的多层方法

恩智浦依靠自身的安全技术专业知识,构建出通过硬件实现的多层保护机制,这在当今业界是独一无二的。这种分层安全方法对于物理保护和运行时保护至关重要,可通过以下方式来保护嵌入式系统:
•        基于硬件的不可变“信任根”的安全引导
•        基于证书的安全调试身份验证
•        加密的片上固件存储,提供实时的无延迟解密

这些功能与Armv8-M TrustZone和内存保护单元(MPU)的Arm Cortex-M33增强功能相结合,利用基于硬件的存储器映射隔离来实现基于特权的资源和数据访问,从而实现物理保护和运行时保护。

恩智浦资深副总裁兼微控制器业务总经理Geoff Lees表示:“通过物联网实现的互联世界具有广阔的远景。利用恩智浦在安全和处理方面的深入专业知识,以及软件生态系统和广泛产品组合,我们占据了得天独厚的优势,可帮助所有开发人员实现物联网安全领域的创新进步。”

独特的安全增强功能

恩智浦基于ROM的安全引导过程奠定了设备可信任度的基石,它利用设备唯一密钥,创建不可变的硬件“信任根”。这些密钥现在能够由基于SRAM的物理防克隆技术(PUF)在本地按需生成,该技术利用SRAM位单元固有的自然变异特性。这样就可实现最终用户与原始设备制造商(OEM)之间的封闭式事务处理,从而杜绝在可能不安全的环境中进行第三方密钥处理。另外,密钥也可通过基于Fuse的传统方法来注入。

此外,恩智浦的SEE通过对SRAM PUF的创新利用,生成设备唯一的密钥,从而改进了边缘至边缘、云至边缘通信的对称和非对称加密。通过可信计算组织(TCG)制定的设备识别构成引擎(DICE)安全标准,公钥基础设施(PKI)或非对称加密的安全性得以增强。SRAM PUF根据DICE的要求,确保唯一设备密钥(UDS)的保密性。新推出的解决方案支持非对称加密加速(RSA中密钥长度为1024至4096位,ECC),还支持最多256位的对称加密和哈希(AES-256和SHA2-256),提供针对mbedTLS优化的库。

Arm副总裁兼嵌入式和汽车电子业务总经理John Ronco表示:“要保持互联设备的迅猛增长,就必须增加用户对这些设备的信任。恩智浦致力于保护互联设备的安全,这一点在基于Cortex-M33的新款产品中体现得非常明显,这些产品基于TrustZone技术经过验证的安全基础构建,同时又融入了Arm的平台安全架构(PSA)的设计原则,推动提升Cortex-M性能效率的极限。”

提升机器学习速度和DSP计算性能

恩智浦具有战略性地选择了Cortex-M33,充分利用Armv8-M架构的首次全面功能实施方案,与现有的Cortex-M3/M0 MCU相比,具有显著的性能和安全平台优势(分别实现了超过15%至65%的改进)。Cortex-M33的主要特性之一是专用协处理器接口,它实现了紧耦合协处理器的高效集成,从而扩展了CPU的处理能力,同时还保持完全的生态系统和工具链兼容性。恩智浦利用这种功能来实现协处理器,用于加快关键的机器学习和DSP功能的执行速度,例如卷积、关联、矩阵运算、传递函数和滤波;与在Cortex-M33上执行相比,性能提升达10倍。协处理器还进一步利用常见CMSIS-DSP库调用(API)来简化客户代码移植。

LPC5500 平台 – 面向工业和物联网应用的多核Cortex-M33 MCU

单核或双核Cortex-M33集成DC-DC转换器,可提供业界领先的性能,而功率预算低于同类产品,最高达到90 CoreMarks/mA。高密度片上存储器,提供最多640KB闪存和320KB SRAM,可高效执行复杂的边缘应用。此外,恩智浦的自动可编程逻辑单元用于分担并执行用户定义任务,从而增强实时并行性能。

i.MX RT600跨界平台 – 面向实时机器学习(ML)/人工智能(AI)应用的能效优化Cortex-M33/DSP MCU

具有较宽的电压和性能范围,采用最高300MHz的Cortex-M33和600MHz的Cadence Tensilica HiFi 4 DSP,提供最多4.5MB的共享片上SRAM ,可实现高效本地音频预处理、沉浸式3D音频播放和支持语音的体验。为DSP提供4个32位MAC、矢量浮点功能单元、256位宽访问数据总线,以及特殊激活函数(例如Sigmoid等传递函数)的DSP扩展,进一步增强机器学习性能。

Dover CoreGuard – 利用基于硬件的防御措施保护安全

恩智浦已与Dover Microsystems携手合作,在未来的平台中引入Dover的 CoreGuard技术。CoreGuard是基于硬件的主动式防御安全IP技术,可即时拦截违背预先建立的安全规则的指令,从而让嵌入式处理器自身能够防御软件漏洞和基于网络的攻击。
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