為了實(shí)現(xiàn)保護(hù)物聯(lián)網(wǎng)邊緣設(shè)備和云至邊緣連接安全的愿景，恩智浦半導(dǎo)體將強(qiáng)化的安全子系統(tǒng)和軟件生態(tài)系統(tǒng)合并成安全執(zhí)行環(huán)境（SEE），以增強(qiáng)可信性、隱私性和保密性。在公司新推出的基于Cortex-M33的解決方案LPC5500微控制器和i.MX RT600跨界處理器中，這些新安全特性形成主要亮點(diǎn)。

1.?新平臺(tái)集成了安全子系統(tǒng)和軟件生態(tài)系統(tǒng)，并統(tǒng)一成安全執(zhí)行環(huán)境（SEE）特性，為開發(fā)人員提供前所未有的安全功能。

2.?LPC5500單核和雙核100MHz Cortex-M33微控制器，采用40nm閃存技術(shù)，面向大量不同的工業(yè)和物聯(lián)網(wǎng)邊緣應(yīng)用。

3.?i.MX RT600跨界處理器，搭載最高300MHz的Cortex-M33和600MHz的數(shù)字信號處理器（DSP），采用28nm FD-SOI技術(shù)，可在超低功耗的邊緣處理應(yīng)用中提供高質(zhì)量語音和音頻。

首創(chuàng)多層保護(hù)機(jī)制

恩智浦依靠自身的安全技術(shù)專業(yè)知識(shí)，構(gòu)建出通過硬件實(shí)現(xiàn)的多層保護(hù)機(jī)制，這在當(dāng)今業(yè)界是獨(dú)一無二的。這種分層安全方法對于物理保護(hù)和運(yùn)行時(shí)保護(hù)至關(guān)重要，可通過以下方式來保護(hù)嵌入式系統(tǒng)：

基于硬件不可變的信任根（RoT）實(shí)現(xiàn)的安全引導(dǎo)

基于證書的安全調(diào)試身份認(rèn)證?

加密的片上固件存儲(chǔ)，提供實(shí)時(shí)的無延遲解密?

這些功能與含有Armv8-M TrustZone和內(nèi)存保護(hù)單元（MPU）的Arm Cortex-M33增強(qiáng)功能相結(jié)合，利用基于硬件的存儲(chǔ)器映射隔離來實(shí)現(xiàn)基于特權(quán)的資源和數(shù)據(jù)訪問，從而實(shí)現(xiàn)物理保護(hù)和運(yùn)行時(shí)保護(hù)。??

恩智浦資深副總裁兼微控制器業(yè)務(wù)總經(jīng)理Geoff Lees表示：“通過物聯(lián)網(wǎng)實(shí)現(xiàn)的互聯(lián)世界具有廣闊的遠(yuǎn)景。利用恩智浦在安全和處理方面的深入專業(yè)知識(shí)，以及軟件生態(tài)系統(tǒng)和廣泛產(chǎn)品組合，我們占據(jù)了得天獨(dú)厚的優(yōu)勢，可幫助所有開發(fā)人員實(shí)現(xiàn)物聯(lián)網(wǎng)安全領(lǐng)域的創(chuàng)新進(jìn)步。”

獨(dú)特的安全增強(qiáng)功能

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

此外，恩智浦的SEE通過對SRAM PUF的創(chuàng)新利用，生成設(shè)備唯一的密鑰，從而改進(jìn)了基于對稱和非對稱加密技術(shù)的邊緣至邊緣、云至邊緣通信安全。通過可信計(jì)算組織（TCG）制定的設(shè)備識(shí)別構(gòu)成引擎（DICE）安全標(biāo)準(zhǔn)，公鑰基礎(chǔ)設(shè)施（PKI）或非對稱加密的安全性得以增強(qiáng)。SRAM PUF根據(jù)DICE的要求，確保唯一設(shè)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和ECC，其中RSA密鑰長度可支持到4096位），還支持密鑰長度可到256位的對稱加密和哈希（AES-256和SHA2-256），提供針對mbedTLS優(yōu)化的庫。?

Arm副總裁兼嵌入式和汽車電子業(yè)務(wù)總經(jīng)理John Ronco表示：“要保持互聯(lián)設(shè)備的迅猛增長，就必須增加用戶對這些設(shè)備的信任。恩智浦致力于保護(hù)互聯(lián)設(shè)備的安全，這一點(diǎn)在基于Cortex-M33的新款產(chǎn)品中體現(xiàn)得非常明顯，這些產(chǎn)品基于TrustZone技術(shù)經(jīng)過驗(yàn)證的安全基礎(chǔ)構(gòu)建，同時(shí)又融入了Arm的平臺(tái)安全架構(gòu)（PSA）的設(shè)計(jì)原則，推動(dòng)提升Cortex-M性能效率的極限。”

增強(qiáng)的機(jī)器學(xué)習(xí)和DSP功能

恩智浦具有戰(zhàn)略性地選擇了Cortex-M33，充分利用Armv8-M架構(gòu)的首次全面功能實(shí)施方案，與現(xiàn)有的Cortex-M3/M0 MCU相比，具有顯著的性能和安全平臺(tái)優(yōu)勢（分別實(shí)現(xiàn)了超過15%至65%的改進(jìn)）。

Cortex-M33的主要特性之一是專用協(xié)處理器接口，它實(shí)現(xiàn)了緊耦合協(xié)處理器的高效集成，從而擴(kuò)展了CPU的處理能力，同時(shí)還保持完全的生態(tài)系統(tǒng)和工具鏈兼容性。恩智浦利用這種功能來實(shí)現(xiàn)協(xié)處理器，用于加快關(guān)鍵的機(jī)器學(xué)習(xí)和DSP功能的執(zhí)行速度，例如卷積、關(guān)聯(lián)、矩陣運(yùn)算、傳遞函數(shù)和濾波；與在Cortex-M33上執(zhí)行相比，性能提升達(dá)10倍。協(xié)處理器還進(jìn)一步利用常見CMSIS-DSP庫調(diào)用（API）來簡化客戶代碼移植。?

核心平臺(tái)與技術(shù)

LPC5500平臺(tái):面向工業(yè)和物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用的多核Cortex-M33 MCU

單核或雙核Cortex-M33集成DC-DC轉(zhuǎn)換器，可提供業(yè)界領(lǐng)先的性能，而功率預(yù)算低于同類產(chǎn)品，最高達(dá)到90 CoreMarks/mA。高密度片上存儲(chǔ)器，提供最多640KB閃存和320KB SRAM，可高效執(zhí)行復(fù)雜的邊緣應(yīng)用。此外，恩智浦的自動(dòng)可編程邏輯單元用于分擔(dān)并執(zhí)行用戶定義任務(wù)，從而增強(qiáng)實(shí)時(shí)并行性能。

i.MX RT600跨界平臺(tái):面向?qū)崟r(shí)機(jī)器學(xué)習(xí)/人工智能應(yīng)用的能效優(yōu)化Cortex-M33/DSP MCU

具有較寬的電壓和性能范圍，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 ，可實(shí)現(xiàn)高效本地音頻預(yù)處理、沉浸式3D音頻播放和支持語音的體驗(yàn)。為DSP提供4個(gè)32位MAC、矢量浮點(diǎn)功能單元、256位寬訪問數(shù)據(jù)總線，以及特殊激活函數(shù)（例如Sigmoid等傳遞函數(shù)）的DSP擴(kuò)展，進(jìn)一步增強(qiáng)機(jī)器學(xué)習(xí)性能。?

Dover CoreGuard:利用基于硬件的防御措施保護(hù)安

恩智浦已與Dover Microsystems攜手合作，在未來的平臺(tái)中引入Dover的 CoreGuard技術(shù)。CoreGuard是基于硬件的主動(dòng)式防御安全I(xiàn)P技術(shù)，可即時(shí)攔截違背預(yù)先建立的安全規(guī)則的指令，從而讓嵌入式處理器自身能夠防御軟件漏洞和基于網(wǎng)絡(luò)的攻擊。

? ? ? ?本文來源：NXP客棧