方寸微大突破,国内首个RISC,V为基础的安全MPU点灯,
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毫无疑问,2023年2月底对方寸微来说是非常值得纪念的月份。方寸微经过2年开发的安全MPU芯片TIH64Vx690(以下简称T690)恢复芯片,点灯成功。从安全扩展到通用rdquo;范例转换战略阶段性地结出果实,预告着以risc-v为基础的国内首次的安全MPU的登场。
一、关键词:MPU、安全、risc-v。
“Micro Processor Unit”是指计算能力强、硬件多、可在芯片上运行Linux等丰富os的芯片,有时也称为SoC(System on Chip)得益于软件和硬件丰富的芯片,MPU具有很强的通用性,可以像瑞士的阿米刀一样适用于很多情况。在MPU研发期间,许多其他国内外大型厂商的产品都是基于NXP、Marvell、海思、ARM开发的,技术门槛高,资金投入。近年来,国内厂商也开发了以risc-v为基础的MPU。
安全包括信息安全(Security)和功能安全(Safety)两个维度,前者以密码技术为基础保证数据的完整性、机密性、不可否认性,并衍生出一系列安全体系,后者侧重系统运行的稳定而无误。国内安全芯片出现了明显的分立特征,表现之一是安全芯片没有Safety,Safety芯片没有Security,表现二是芯片多从设备,往往组合其他主要处理器AP才能形成完整的安全解决方案。
这里不提及近年来risc-v的跃进。T690作为国产芯片首次融合了MPU、安全、risc-v等关键词。首先是通用性强的MPU。第二,它内置保证信息安全和功能安全的硬件组件与AP集成在一个芯片内;同时,采用全国制risc-v核心,Linux工作。另外,T690也可以以补充MPU形态的高性能MCU形态存在。
二、T690简介
T690采用AMP双核架构,内置国产64位risc-v核心。主核心运行Linux os,提供丰富的软件生态系统。从内核运行基本固件,实现高实时性任务处理。芯片具备强大的信息安全属性,内置HSM提供快速加密运算和安全数据存储,满足国密二级和EAL5+的要求;内置PMP和IOPMP组件实现芯片上资源分离和权限保护,提供TEE功能。芯片具备适度的功能安全属性,通过内存ECC、总线CRC、lock-step安全岛等机制保证系统稳定可靠。
T690支持PCIe3.0、USB3.0、SerDes等超高速串行通信接口。PCIe3.0支持EP和RC模式,EP模式支持sr-iov虚拟化。USB3.0支持主从模式;SerDes的有效传输频带为2.5Gbps,直接驱动外部光模块。ethernet资源支持T690支持两个千兆MAC,两个兆MAC,将一路千兆PHY集成到片上芯片,支持网络协议硬件加速功能。资源中低速外围设备,T690支持多SDIO、USB2.0、UART、CAN、SPI、I2C、ISO7816、LCD、I2S、GPIO等中低速IO和ADC、DAC接口,满足中低速通信、现场采集、现场控制等要求。
T690的框图
第三个是T690的典型应用程序
T690配备了完整的软件开发工具包(SDK)SDK有Linux和Baremetal两种软件开发形式,开发人员可以选择部署Linux还是Baremetal,部署到主核还是从核,以及是否打开软件级的异构双核(主核Linux从核Baremetal)等。T690应用程序的多样性通过灵活部署SDK来保证。下图是T690典型应用程序方案的一部分。您可以看到,MPU、安全性和risc-v三个关键字不一定总是同时有效,但这清楚地说明了T690使用的多样性。
T690典型使用方案
典型应用ldquo;工业控制网关rdquo;在这里稍微分析一下,你会发现T690如何在应用场景中起作用。T690在网关中扮演核心处理器的角色,负责从核心收集数据,实时控制,主核心负责数据分析,数据加密,协议转换,人机交互等。即使在资源丰富的T690芯片内,芯片内也可以自带DDR,因此大部分场景都在T690芯片内上演,只需在电路板上连接少量其他组件即可实现成品。
T690如何在方案中使用(此示例是工业网关)
四,正式演出
芯片点灯只是阶段性的成果点灯后,方寸微开发小组为了满足T690、芯片的功能指标、性能指标,没有停止完全的测试。与此同时,开发板和SDK的优化也在稳步推进,预计3月末将向普通用户公开。届时,芯片技术资料、软件代码等将以完全开放的形式向开发者公开。
T690是国内首款适用Linux、高安全、高可靠场景的64位标准AMP多核架构risc-v安全MPU产品。在全世界发售。