嵌入式處理/安全技術(shù)導(dǎo)入需求急速增溫。近年整個(gè)電子科技產(chǎn)業(yè)圍繞著物聯(lián)網(wǎng)設(shè)計(jì)氛圍，從前不須涉獵聯(lián)網(wǎng)、感測(cè)和嵌入式安全應(yīng)用，對(duì)功耗要求也沒那么嚴(yán)格的汽車、家電或工業(yè)設(shè)備等系統(tǒng)開發(fā)商，亦受到這股風(fēng)潮的感染，開始擴(kuò)大尋求低功耗嵌入式處理、系統(tǒng)級(jí)資訊安全技術(shù)，并將其視為進(jìn)軍物聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域的必備要素，因而吸引半導(dǎo)體供應(yīng)商競(jìng)相布局相關(guān)解決方案。
嵌入式處理與安全晶片炙手可熱。智慧家庭/城市、車聯(lián)網(wǎng)、穿戴電子等物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用火熱發(fā)展，帶動(dòng)嵌入式處理器和安全晶片龐大需求，因而吸引半導(dǎo)體廠商加緊研發(fā)新一代方案，以滿足系統(tǒng)廠提升處理效率、安全性，并降低整體功耗的多重需求。
安謀國(guó)際(ARM)投資人關(guān)系副總裁IanThornton表示，今年初國(guó)際消費(fèi)性電子展(CES)、全球行動(dòng)通訊大會(huì)(MWC)兩大展會(huì)皆聚焦物聯(lián)網(wǎng)，導(dǎo)引電子科技產(chǎn)業(yè)及相關(guān)半導(dǎo)體供應(yīng)商技術(shù)發(fā)展風(fēng)向;根據(jù)品牌業(yè)者和晶片商的發(fā)展腳步，預(yù)估2015年智慧家庭、車聯(lián)網(wǎng)、工業(yè)自動(dòng)化和穿戴式電子(圖1)等物聯(lián)網(wǎng)設(shè)計(jì)將全面起飛，并將于未來(lái)幾年維持高速成長(zhǎng)。
嵌入式處理與安全晶片炙手可熱。智慧家庭/城市、車聯(lián)網(wǎng)、穿戴電子等物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用火熱發(fā)展，帶動(dòng)嵌入式處理器和安全晶片龐大需求，因而吸引半導(dǎo)體廠商加緊研發(fā)新一代方案，以滿足系統(tǒng)廠提升處理效率、安全性，并降低整體功耗的多重需求。
嵌入式處理/安全技術(shù)導(dǎo)入需求急速增溫。近年整個(gè)電子科技產(chǎn)業(yè)圍繞著物聯(lián)網(wǎng)設(shè)計(jì)氛圍，從前不須涉獵聯(lián)網(wǎng)、感測(cè)和嵌入式安全應(yīng)用，對(duì)功耗要求也沒那么嚴(yán)格的汽車、家電或工業(yè)設(shè)備等系統(tǒng)開發(fā)商，亦受到這股風(fēng)潮的感染，開始擴(kuò)大尋求低功耗嵌入式處理、系統(tǒng)級(jí)資訊安全技術(shù)，并將其視為進(jìn)軍物聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域的必備要素，因而吸引半導(dǎo)體供應(yīng)商競(jìng)相布局相關(guān)解決方案。
安謀國(guó)際(ARM)投資人關(guān)系副總裁IanThornton表示，今年初國(guó)際消費(fèi)性電子展(CES)、全球行動(dòng)通訊大會(huì)(MWC)兩大展會(huì)皆聚焦物聯(lián)網(wǎng)，導(dǎo)引電子科技產(chǎn)業(yè)及相關(guān)半導(dǎo)體供應(yīng)商技術(shù)發(fā)展風(fēng)向;根據(jù)品牌業(yè)者和晶片商的發(fā)展腳步，預(yù)估2015年智慧家庭、車聯(lián)網(wǎng)、工業(yè)自動(dòng)化和穿戴式電子(圖1)等物聯(lián)網(wǎng)設(shè)計(jì)將全面起飛，并將于未來(lái)幾年維持高速成長(zhǎng)。
全面鎖定物聯(lián)網(wǎng)高效/省電MCU競(jìng)出籠
事實(shí)上，意法半導(dǎo)體(ST)、恩智浦(NXP)、德州儀器(TI)、飛思卡爾(Freescale)、瑞薩電子(RenesasElectronics)和芯科實(shí)驗(yàn)室(SiliconLabs)等MCU大廠皆嗅到物聯(lián)網(wǎng)商機(jī)，持續(xù)增加32位元低功耗Cortex-M0/M0+，或較高效能但仍兼顧電源效率的Cortex-M3、M4和M7核心的MCU產(chǎn)品線，積極圈地市場(chǎng)。
其中，意法半導(dǎo)體針對(duì)效能、安全性和記憶體容量需求較高的高端物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用，已率先發(fā)布Cortex-M7MCU;另一方面，恩智浦則祭出MCU混搭核心設(shè)計(jì)，透過(guò)整合高效能Cortex-M4F和低功耗Cortex-M0+方案，打造適用于行動(dòng)裝置、穿戴式電子的感測(cè)器中樞(SensorHub)，以大幅提高系統(tǒng)電源效率。
無(wú)獨(dú)有偶，德州儀器也主打功耗及效能均衡設(shè)計(jì)，近期推出新一代結(jié)合Cortex-M4F、DSP引擎的高性能32位元MCU，并在晶片內(nèi)導(dǎo)入直接記憶體存取(DMA)、唯讀記憶體編碼(ROMCode)，以及將驅(qū)動(dòng)程式內(nèi)建在ROM的DriverLibinROM等省電機(jī)制，以減輕CPU搬移資料的功耗負(fù)擔(dān)。
全面鎖定物聯(lián)網(wǎng)高效/省電MCU競(jìng)出籠
事實(shí)上，意法半導(dǎo)體(ST)、恩智浦(NXP)、德州儀器(TI)、飛思卡爾(Freescale)、瑞薩電子(RenesasElectronics)和芯科實(shí)驗(yàn)室(SiliconLabs)等MCU大廠皆嗅到物聯(lián)網(wǎng)商機(jī)，持續(xù)增加32位元低功耗Cortex-M0/M0+，或較高效能但仍兼顧電源效率的Cortex-M3、M4和M7核心的MCU產(chǎn)品線，積極圈地市場(chǎng)。
其中，意法半導(dǎo)體針對(duì)效能、安全性和記憶體容量需求較高的高端物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用，已率先發(fā)布Cortex-M7MCU;另一方面，恩智浦則祭出MCU混搭核心設(shè)計(jì)，透過(guò)整合高效能Cortex-M4F和低功耗Cortex-M0+方案，打造適用于行動(dòng)裝置、穿戴式電子的感測(cè)器中樞(SensorHub)，以大幅提高系統(tǒng)電源效率。
無(wú)獨(dú)有偶，德州儀器也主打功耗及效能均衡設(shè)計(jì)，近期推出新一代結(jié)合Cortex-M4F、DSP引擎的高性能32位元MCU，并在晶片內(nèi)導(dǎo)入直接記憶體存取(DMA)、唯讀記憶體編碼(ROMCode)，以及將驅(qū)動(dòng)程式內(nèi)建在ROM的DriverLibinROM等省電機(jī)制，以減輕CPU搬移資料的功耗負(fù)擔(dān)。
此外，詹勛琪提到，對(duì)MCU和物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)開發(fā)商而言，嵌入式安全解決方案的重要性正與日俱增，因此德州儀器也在新款MCU中引入IP保護(hù)功能、進(jìn)階加密標(biāo)準(zhǔn)(AES)256硬體加密加速器，可確保資料和程式碼安全性讓開發(fā)人員能妥善保護(hù)晶片和系統(tǒng)內(nèi)部資料。
破除物聯(lián)網(wǎng)資安疑慮嵌入式安全設(shè)計(jì)需求紅
ARM應(yīng)用工程經(jīng)理徐達(dá)勇(圖5)表示，隨著智慧汽車內(nèi)部電子零組件數(shù)量不斷翻升，車廠和一級(jí)(Tier1)供應(yīng)商對(duì)系統(tǒng)功能性安全和可靠度要求更是滴水不漏;尤其高階車款內(nèi)建聯(lián)網(wǎng)、感測(cè)器、控制器和電源管理晶片數(shù)量平均已達(dá)近兩百顆(圖6)，如何達(dá)成冗余設(shè)計(jì)、保障資料安全且不影響既有機(jī)械式系統(tǒng)的運(yùn)作，已成為相關(guān)業(yè)者最重要的課題。
不僅汽車對(duì)嵌入式功能安全趨之若鶩，醫(yī)療、工業(yè)設(shè)備等與個(gè)人或商業(yè)機(jī)密資料相關(guān)的應(yīng)用亦然，因此ARM已在今年初針對(duì)Cortex-R5處理器核心發(fā)布一套全方位安全文件集，以推動(dòng)各領(lǐng)域的嵌入式安全設(shè)計(jì)加速成形，讓晶片商和系統(tǒng)廠得以最具成本效益的方式部署先進(jìn)的物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)。徐達(dá)勇指出，由Cortex-R5打頭陣后，ARM將持續(xù)為其他Cortex系列處理器核心量身打造安全文件，幫助半導(dǎo)體廠商開拓汽車、醫(yī)療和工業(yè)市場(chǎng)版圖。
ARM應(yīng)用工程經(jīng)理徐達(dá)勇(圖5)表示，隨著智慧汽車內(nèi)部電子零組件數(shù)量不斷翻升，車廠和一級(jí)(Tier1)供應(yīng)商對(duì)系統(tǒng)功能性安全和可靠度要求更是滴水不漏;尤其高階車款內(nèi)建聯(lián)網(wǎng)、感測(cè)器、控制器和電源管理晶片數(shù)量平均已達(dá)近兩百顆(圖6)，如何達(dá)成冗余設(shè)計(jì)、保障資料安全且不影響既有機(jī)械式系統(tǒng)的運(yùn)作，已成為相關(guān)業(yè)者最重要的課題。
不僅汽車對(duì)嵌入式功能安全趨之若鶩，醫(yī)療、工業(yè)設(shè)備等與個(gè)人或商業(yè)機(jī)密資料相關(guān)的應(yīng)用亦然，因此ARM已在今年初針對(duì)Cortex-R5處理器核心發(fā)布一套全方位安全文件集，以推動(dòng)各領(lǐng)域的嵌入式安全設(shè)計(jì)加速成形，讓晶片商和系統(tǒng)廠得以最具成本效益的方式部署先進(jìn)的物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)。徐達(dá)勇指出，由Cortex-R5打頭陣后，ARM將持續(xù)為其他Cortex系列處理器核心量身打造安全文件，幫助半導(dǎo)體廠商開拓汽車、醫(yī)療和工業(yè)市場(chǎng)版圖。
現(xiàn)階段，ARM處理器核心內(nèi)建編譯器亦已通過(guò)TUVSUD認(rèn)證，有助軟體開發(fā)商更快達(dá)到IEC61508SIL3、ISO26262ASILD的最高規(guī)格要求。
徐達(dá)勇更透露，下一階段，該公司也計(jì)畫將Cortex-A高階處理器核心中的記憶體管理單元(MMU)，引進(jìn)Cortex-R系列核心設(shè)計(jì)架構(gòu)，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)更多元行動(dòng)和嵌入式作業(yè)系統(tǒng)支援能力。
飛思卡爾亞太區(qū)行銷總監(jiān)曹躍瀧(圖7)強(qiáng)調(diào)，物聯(lián)網(wǎng)持續(xù)發(fā)展，各種電子裝置未來(lái)都將具備專屬的IP位址，這看似美好的愿景卻暗藏許多隱密資料外泄或駭客入侵等問(wèn)題。過(guò)去聯(lián)網(wǎng)裝置應(yīng)用領(lǐng)域集中，系統(tǒng)廠僅以軟體負(fù)責(zé)網(wǎng)路安全的概念，在萬(wàn)物聯(lián)網(wǎng)的時(shí)代將愈來(lái)愈行不通。
物聯(lián)網(wǎng)嵌入式安全邁向系統(tǒng)級(jí)設(shè)計(jì)
以阿里巴巴、百度等網(wǎng)路公司為例，其近期皆設(shè)立硬體部門，目的就是在聯(lián)網(wǎng)裝置類型更加發(fā)散、數(shù)量遽增之際，掌握關(guān)鍵嵌入式安全硬體技術(shù)，以確保每一個(gè)可連上后端網(wǎng)路的路徑，不會(huì)成為駭客能輕易發(fā)動(dòng)攻擊的盲點(diǎn)。
據(jù)國(guó)際市場(chǎng)研究機(jī)構(gòu)顧能(Gartner)報(bào)告，2015年連上網(wǎng)路的裝置將達(dá)到四十九億部，比2014年大幅增加三成，而這個(gè)數(shù)字到2020年時(shí)更將增加到兩百五十億。該分析機(jī)構(gòu)同時(shí)預(yù)測(cè)，到2017年時(shí)，有五成的物聯(lián)網(wǎng)解決方案將來(lái)自創(chuàng)辦時(shí)間少于3年的初創(chuàng)企業(yè)，這些新興系統(tǒng)也形成資安隱憂。惠普(HP)報(bào)告即指出，目前多達(dá)七成的物聯(lián)網(wǎng)裝置都是以未經(jīng)加密的網(wǎng)路服務(wù)來(lái)傳輸資料。
曹躍瀧分析，大部分物聯(lián)網(wǎng)裝置新創(chuàng)公司都是從消費(fèi)性電子領(lǐng)域切入，不容易在短時(shí)間內(nèi)掌握汽車、工業(yè)和醫(yī)療等高層級(jí)的功能安全設(shè)計(jì)知識(shí)，這在未來(lái)機(jī)器對(duì)機(jī)器(M2M)、裝置對(duì)裝置(D2D)的全面互連環(huán)境中，無(wú)疑埋下了許多資安未爆彈，因此，業(yè)界亟須發(fā)展出涵蓋軟硬體元件的系統(tǒng)級(jí)嵌入式安全方案，以便補(bǔ)強(qiáng)各個(gè)物聯(lián)網(wǎng)接取點(diǎn)的安全性。
為此，飛思卡爾近期宣布多項(xiàng)重大計(jì)畫，積極推動(dòng)系統(tǒng)級(jí)嵌入式安全標(biāo)準(zhǔn)及產(chǎn)品。曹躍瀧提到，該公司已與嵌入式微控制器評(píng)估協(xié)會(huì)(EEMBC)合作，將探索嵌入式系統(tǒng)的重大安全缺失，以建立基本指引，協(xié)助物聯(lián)網(wǎng)裝置設(shè)計(jì)者及代工廠商在制造階段就能有效防堵許多資安漏洞。該協(xié)會(huì)將在5月召開開發(fā)人員大會(huì)，提出更進(jìn)一步的安全規(guī)范。
此外，飛思卡爾也搶先業(yè)界建立安全實(shí)驗(yàn)室，發(fā)展從云端、網(wǎng)路傳輸?shù)蕉它c(diǎn)的整體性安全技術(shù)，同時(shí)針對(duì)Start-up合作夥伴開設(shè)專門的IoT安全實(shí)務(wù)設(shè)計(jì)課程。曹躍瀧表示，該公司針對(duì)智慧汽車應(yīng)用產(chǎn)品，已支援硬體安全模組(HSM)、安全硬體擴(kuò)展(SHE)等車用標(biāo)準(zhǔn);在工業(yè)、智慧家庭領(lǐng)域則分別加入工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)聯(lián)盟(IIC)和Thread聯(lián)盟，成為業(yè)界唯一跨足多重安全標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)的半導(dǎo)體廠商，將能加速實(shí)現(xiàn)物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)級(jí)嵌入式安全方案。
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