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[导读]科技发展一直在加速,随着人工智能、5G和自动驾驶等演进,数据的生产节点数和吞吐量都在激增,节点激增同样带来数据安全转换的需求增加。算力和数据传输能力都要一同演进才能保证终端应用满足用户需求,但现在如何让数据高效安全的传输已经成为了诸多应用升级的一个瓶颈。如何让数据实现安全快速的传输是行业共同关心的话题。

科技发展一直在加速,随着人工智能、5G和自动驾驶等演进,数据的生产节点数和吞吐量都在激增,节点激增同样带来数据安全转换的需求增加。算力和数据传输能力都要一同演进才能保证终端应用满足用户需求,但现在如何让数据高效安全的传输已经成为了诸多应用升级的一个瓶颈。如何让数据实现安全快速的传输是行业共同关心的话题,接口和安全IP的领先厂商Rambus近期召开了峰会,向业界展示了其领先的接口和安全IP解决方案。

接口IP向更高速率演进

IP接口整体大趋势来看,速度上向高速接口的方向发展。现在我们发现整个业界新推出的中速接口IP越来越少,低速的基本上没有了,大家都把注意力放在高速接口IP上。“Rambus大中华区总经理 苏雷先生分享到。从2012年到 2019年,人工智能训练集增长了30万倍,平均每3.43个月翻一番。人工智能和数据中心发展正在加速推动接口IP市场的发展。例如数据中心的主内存大约从明年开始将会逐渐从DDR4过渡到DDR5,最大容量提升了4倍左右。数据容量的提升也对内存系统提出更高的性能要求。高速内存控制器不断出现,比如GDDR6HBMPCIe5等;各种支持小芯片互联的技术也不断的出现,比如用于并行传输的HBI,用于串行传输的SerDes等。

 

Rambus针对各种不同的传输协议都有相应的业界领先解决方案。例如在HBM方面,RambusHBM2E接口提供了最佳性能与最小面积的特点和高效率,可以达到业界最快4Gbps的速率,已经超越HBM2E DRAM 当前最高的3.6Gbps。而在GDDR6方面,RambusGDDR6接口每个引脚支持高达18 Gbps。这都是行业领先的水平。另外Rambus最新也推出了PCIe 5.0接口IP,该协议支持32Gbps的最高传输速率,非常适合AI、服务器、5G 基础设施等应用。苏雷表示,达到业界最顶峰水平可以帮客户的设计方案提供足够裕量空间,保证整个系统的稳定性。

 

能够达到行业顶尖的接口传输速率,得益于芯片工艺的演进,但更重要的是Rambus的团队在对信号完整性和电源完整性方面有着深刻理解和丰富的专业知识积累。苏雷先生表示,Rambus在过去的30年中积累了大量的这方面的经验, 包括从建模到设计一整套的方法学,这些都是Rambus可以在接口IP领域保持领先的重要支撑,同时也是Rambus的核心优势所在。另一个重要的优势在于,Rambus的优势在于并不仅仅是提供一些单品,而是可以提供基于接口IP的全套的解决方案。Rambus资深应用工程师曹汪洋先生分享到,这些方案都通过了完整的软件仿真和硬件验证。因此可以大大简化用户设计的复杂度,用户在设计时不需要考虑不同厂商IP之间的配合兼容的问题。

用硬件安全IP加速安全协议

在数据传输的安全方面,这首先是一个安全的问题,同时在保证安全的基础上也还是是一个数据转换速率的问题。物联网、边缘计算、V2X等等将会带来越来越多的节点,需要大量的数据转换;同时在数据中心和AI训练中,也需要大量的数据在接口中心读取和搬迁,所以数据安全性的问题变得愈发重要,而且如何快速地进行安全协议的转换和确认也是影响系统整体性能的重要参数之一。

 

Rambus资深现场工程师 张岩先生分享,虽然目前在不同的网络层次的协议上都有对应的一些加密方案,但是如果单纯使用软件实现安全协议就没法实现高速率。Rambus的方案,就是用硬件的安全IP去加速各种的安全协议。对于安全问题的共性在于对密钥算法的要求和密钥策略的要求以及传输协议的要求。也就是针对数据流转性的保护,Rambus提出了一套叫做secure data in motion的概念,通过运用MACsec技术来保护流动数据。

针对静态数据的保护(secure data at rest),Rambus有一个CryptoManager RoTRoot of Trust)的安全IP,可以在SoC中构建一个单独的岛式安全引擎。这个IP是一个单独的RISC-V内核,专门用来进行数据加解密工作。这种保护不仅仅限于单独密码学的计算,也可以抵抗物理层面的攻击,例如芯片侧信道功耗分析攻击、错误注入攻击或者是剖片攻击等。为什么考虑使用RISC-V来构建这样的安全IP呢?张岩先生分享到了一个在安全领域的设计原则叫作“clean sheet design”,即从一张白纸开始去做安全和构架设计。这样从设计最初阶段开始,继承的过去的设计越少,越有可能更少地遇到原来历史遗留的安全问题。

 

据苏雷先生分享,Rambus此前曾收购了Verimatrix的安全IP团队,再加上Rambus原有的安全团队,现在可以实现业界非常全面的安全IP产品,并具备全球领先的安全IP研发实力,这将为客户在数据安全方面提供保驾护航。

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目前中国正在加紧进行5G、数据中心和人工智能等新基础设施的建设,中国在全球高科技产业舞台上也在发挥着越来越重大的作用,这对 Rambus而言也孕育着巨大的接口IP的生意机会。苏雷先生表示,Rambus非常看重中国的机会,将会和中国主要云厂商在内的更多云服务商展开更密切的合作,同时也会和中国广泛的OEMODM合作,打造整个内存产业生态系统内的一系列合作。

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