Ochrona infrastruktury krytycznej dzięki zintegrowanym funkcjom bezpieczeństwa w mikroprocesorze MPU PIC64GX firmy Microchip Technology

Zagrożenia bezpieczeństwa danych w inteligentnych środowiskach brzegowych o znaczeniu krytycznym nasilają się, ponieważ systemy te przetwarzają wrażliwe dane i przetwarzają je w czasie rzeczywistym poza tradycyjnymi centrami danych. Działając na brzegu sieci - często w środowiskach zdalnych, przemysłowych lub mobilnych - systemy te są narażone na manipulacje fizyczne, niezabezpieczone sieci i ograniczony nadzór, co czyni je atrakcyjnymi celami cyberataków. Osoby atakujące mogą wykorzystywać luki w zabezpieczeniach urządzeń brzegowych do przechwytywania danych, wstrzykiwania złośliwego kodu lub zakłócania działania, potencjalnie zagrażając bezpieczeństwu funkcji krytycznych.

Wprowadzenie do rodziny mikroprocesorów PIC64GX

Rodzina mikroprocesorów PIC64GX firmy Microchip Technology została zaprojektowana z zaawansowanymi funkcjami bezpieczeństwa dla aplikacji wymagających solidnej ochrony przed różnymi zagrożeniami bezpieczeństwa.

Architektura bezpieczeństwa mikroprocesora PIC64GX została zaprojektowana w celu ochrony zarówno projektu aplikacji, jak i poufnych informacji. Obejmuje ona kilka komponentów, takich jak kontroler systemu, pamięć SRAM Physically Unclonable Function (SRAM-PUF), pamięć trwała Secure Non-Volatile Memory (sNVM) i prywatna pamięć trwała Private Non-Volatile Memory (pNVM). Komponenty te współpracują ze sobą, zapewniając bezpieczne środowisko pracy urządzenia. Urządzenia PIC64GX posiadają również szereg wbudowanych funkcji wykrywania i reagowania na próby manipulacji, które można wykorzystać do zwiększenia bezpieczeństwa. Funkcje te obejmują monitory napięcia, częstotliwości i temperatury, a także siatkę antysabotażową, która wykrywa próby fizycznej manipulacji. Urządzenia posiadają również mechanizmy przeciwdziałania DPA dla wszystkich wbudowanych protokołów bezpieczeństwa.

Cyberataki nasilają się i generują coraz większe koszty. Co ważne, inteligentne aplikacje brzegowe o znaczeniu krytycznym stanowią kluczowy cel ataku zarówno ze strony podmiotów prywatnych, jak i podmiotów działających na zlecenie państw. Twórcy systemów wbudowanych muszą wybierać mikroprocesory, które zawierają kompletny zestaw funkcji, algorytmów kryptograficznych i mechanizmów przeciwdziałania, aby wzmocnić swoje systemy przed atakami ze strony cyberprzestępców. Co więcej, wraz ze zbliżającą się erą komputerów kwantowych, stosowane mikroprocesory muszą integrować postkwantowe algorytmy kryptograficzne. Nasze mikroprocesory PIC64GX zapewniają twórcom systemów wysoką wydajność obliczeniową, integrację interfejsów i odporność na błędy, aby uwolnić ich pełny potencjał. Dzięki integracji wszechstronnego zestawu funkcji bezpieczeństwa klasy obronnej urządzenia PIC64GX odpowiadają na potrzebę bezpieczeństwa w inteligentnych aplikacjach brzegowych o znaczeniu krytycznym.

Wielordzeniowa rodzina mikroprocesorów MPU PIC64 firmy Microchip Technology

Aplikacje wymagające intensywnych obliczeń w czasie rzeczywistym, takie jak inteligentna wizja wbudowana i uczenie maszynowe (ML), przesuwają granice wymagań dotyczących przetwarzania wbudowanego, wymagając przy tym większej sprawności energetycznej, bezpieczeństwa na poziomie sprzętu i wysokiej niezawodności na krawędzi. Wraz z wprowadzeniem na rynek mikroprocesorów PIC64, firma Microchip Technology poszerza swoje portfolio obliczeniowe, aby sprostać rosnącym wymaganiom współczesnych projektów wbudowanych. Mikroprocesory PIC64GX, pierwsze z nowej linii produktów, które zostaną wprowadzone na rynek, umożliwiają obsługę inteligentnych projektów brzegowych dla przemysłu, motoryzacji, komunikacji, Internetu Rzeczy, lotnictwa i obronności.

„Microchip jest liderem w dziedzinie 8, 16 i 32-bitowych rozwiązań wbudowanych, a wraz z ewolucją rynku zmieniają się także nasze linie produktów. Dodanie do naszej oferty 64-bitowych procesorów MPU pozwala nam wspierać rozwiązania przetwarzania obliczeniowego niskiego, średniego i wysokiego zakresu” – powiedział Ganesh Moorthy, dyrektor generalny i prezes Microchip Technology. „MPU PIC64GX to pierwszy z kilku 64-bitowych procesorów MPU zaprojektowanych z myślą o obsłudze inteligentnych rozwiązań brzegowych i spełnianiu szerokiego zakresu wymagań wydajnościowych we wszystkich segmentach rynku.”

Inteligentna krawędź często wymaga 64-bitowych, heterogenicznych rozwiązań obliczeniowych z przetwarzaniem asymetrycznym, aby uruchomić system Linux®, systemy operacyjne czasu rzeczywistego i technologię bare metal w jednym klastrze procesorowym z możliwością bezpiecznego rozruchu. Rodzina PIC64GX firmy Microchip zarządza wymaganiami dotyczącymi inteligentnych obliczeń brzegowych średniej klasy przy użyciu 64-bitowego czterordzeniowego procesora RISC-V® z asymetrycznym przetwarzaniem wieloprocesorowym (AMP) i deterministycznymi opóźnieniami. MPU PIC64GX to pierwsze wielordzeniowe rozwiązanie RISC-V obsługujące technologię AMP dla systemów o mieszanej krytyczności. Został zaprojektowany z czterordzeniowym klastrem jednostki centralnej (CPU) obsługującym system Linux i 2 MB elastycznej pamięci podręcznej L2 działającej z częstotliwością 625 MHz.

Rodzina PIC64GX charakteryzuje się kompatybilnością pinów z urządzeniami PolarFire® SoC FPGA firmy Microchip, oferując dużą elastyczność w opracowywaniu rozwiązań wbudowanych. Ponadto 64-bitowa oferta MPU wykorzystywać będzie prosty w obsłudze ekosystem narzędzi i oprogramowania pomocniczego firmy Microchip, w tym szereg zaawansowanych procesów pomagających konfigurować, rozwijać, debugować i kwalifikować projekty wbudowane.

Rodzina PIC64 High-Performance Spaceflight Computing (PIC64-HPSC) również zostanie wprowadzona na rynek jako część pierwszej fali 64-bitowej oferty firmy Microchip. 64-bitowe, wielordzeniowe jednostki MPU RISC-V klasy kosmicznej, zaprojektowano z myślą o ponad 100-krotnym zwiększeniu wydajności obliczeniowej, zapewniając jednocześnie niespotykaną odporność na promieniowanie i uszkodzenia w zastosowaniach lotniczych i obronnych. W sierpniu 2022 r. należące do NASA Jet Propulsion Laboratory (NASA-JPL) ogłosiło, że w ramach trwającego partnerstwa handlowego wybrało firmę Microchip do opracowania procesora HPSC. Rodzina PIC64-HPSC reprezentuje nową erę autonomicznych obliczeń kosmicznych dla NASA-JPL oraz szerzej rozumianego przemysłu obronnego i komercyjnego przemysłu lotniczego.

Wraz z wprowadzeniem portfolio układów PIC64 firma Microchip stała się jedynym dostawcą rozwiązań wbudowanych aktywnie rozwijającym pełne spektrum 8-, 16-, 32- i 64-bitowych mikrokontrolerów (MCU) i mikroprocesorów (MPU). Przyszłe rodziny PIC64 będą obejmować urządzenia oparte na architekturach RISC-V lub Arm®, a projektanci systemów wbudowanych będą mogli korzystać z kompleksowych rozwiązań firmy Microchip - od krzemu po ekosystemy wbudowane - w celu szybszego projektowania, debugowania i weryfikacji oraz skrócenia czasu wejścia na rynek.

Narzędzia programistyczne

Rodzina PIC64GX obsługiwana jest przez zestaw ewaluacyjny PIC64GX Curiosity i będzie zapewniać integrację z rozszerzeniami MPLAB® firmy Microchip dla VS Code®. Jednostki MPU PIC64 są również obsługiwane przez zasoby Linux4Microchip i dystrybutorów Linuksa, takich jak Canonical® Ubuntu® OS, Yocto Project® i Buildroot z obsługą Zephyr® RTOS i powiązanych stosów oprogramowania.

Najważniejsze właściwości mikroprocesora MPU PIC64