消息，昨日，知名半導(dǎo)體廠商恩智浦（NXP）在北京舉辦了一場(chǎng)產(chǎn)品溝通會(huì)，對(duì)剛剛推出的LPC5500微控制器及i.MX RT600跨界處理器兩款產(chǎn)品進(jìn)行了展示和講解，同時(shí)針對(duì)中國市場(chǎng)的發(fā)展進(jìn)行了介紹。

溝通會(huì)后，與恩智浦微控制器業(yè)務(wù)線全球資深產(chǎn)品經(jīng)理曾勁濤就兩款產(chǎn)品進(jìn)行了進(jìn)一步的交流。

全新Cortex M33內(nèi)核，集成AI協(xié)處理器

恩智浦微控制器業(yè)務(wù)線全球資深產(chǎn)品經(jīng)理曾勁濤首先介紹了產(chǎn)品信息，LPC5500使用40nm閃存技術(shù)，可選配單/雙核100MHz Cortex M33 MCU，提供最多640KB閃存和320KB SRAM，集成DC-DC轉(zhuǎn)換器，功率預(yù)算低于同類產(chǎn)品，最高達(dá)到90 CoreMarks/mA，面向大量不同的工業(yè)和物聯(lián)網(wǎng)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跨界處理器使用28nm FD-SOI（全耗盡絕緣硅）工藝制造，集成300MHz的Cortex M33 MCU和600MHz的Cadence Tensilica HiFi 4 DSP，并提供最多4.5MB共享片上SRAM，可在超低功耗邊緣處理應(yīng)用中實(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)。恩智浦還為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。

恩智浦在這兩款產(chǎn)品上選擇使用Arm最新的Cortex M33 MCU內(nèi)核，是Arm v8 M架構(gòu)的首次全面功能實(shí)施方案。與現(xiàn)有的Cortex M3和Cortex M0相比，Cortex M33具有顯著的性能和安全平臺(tái)優(yōu)勢(shì)（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。曾勁濤向介紹，恩智浦利用專用協(xié)處理器接口連接協(xié)處理器，加快了卷積、關(guān)聯(lián)、矩陣運(yùn)算、傳遞函數(shù)和濾波等機(jī)器學(xué)習(xí)和DSP功能執(zhí)行速度，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。

多層保護(hù)機(jī)制，確保邊緣計(jì)算安全

為了保護(hù)物聯(lián)網(wǎng)邊緣設(shè)備和云至邊緣連接的安全，恩智浦將強(qiáng)化的安全子系統(tǒng)和軟件集成到安全執(zhí)行環(huán)境（SEE）中，以提升信任、隱私和保密方面的性能標(biāo)準(zhǔn)。在LPC5500微控制器和i.MX RT600跨界處理器中，恩智浦構(gòu)建了一套通過硬件實(shí)現(xiàn)的多層保護(hù)機(jī)制。這種分層安全方法對(duì)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)：

1.基于硬件的不可變“信任根”的安全引導(dǎo)；

2.基于證書的安全調(diào)試身份驗(yàn)證；

3.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Arm v8 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)。

了解到，安全引導(dǎo)過程利用設(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。

而恩智浦的安全執(zhí)行環(huán)境通過對(duì)SRAM PUF的創(chuàng)新利用，生成設(shè)備唯一的密鑰，從而改進(jìn)了邊緣至邊緣、云至邊緣通信的對(duì)稱和非對(duì)稱加密。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(duì)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。

據(jù)了解，新推出的解決方案支持非對(duì)稱加密加速（RSA中密鑰長度為1024至4096位，ECC），還支持最多256位的對(duì)稱加密和哈希（AES-256和SHA2-256），提供針對(duì)mbedTLS優(yōu)化的庫。

曾勁濤稱，以往我們常常聽到的芯片后門，很多都是為調(diào)試所留的接口，后被黑客挖掘利用進(jìn)行攻擊。恩智浦基于Cortex M33打造的新產(chǎn)品，通過物理保護(hù)和運(yùn)行時(shí)保護(hù)，可實(shí)現(xiàn)安全調(diào)試和加密調(diào)試，大大降低通過后門hack芯片的可能性。

還進(jìn)一步獲悉，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。

終端機(jī)器學(xué)習(xí)是MCU的下一個(gè)增長點(diǎn)

今年6月時(shí)，恩智浦曾公布數(shù)款RT系列跨界處理器產(chǎn)品。在當(dāng)時(shí)的采訪中，恩智浦資深副總裁兼微控制器業(yè)務(wù)線總經(jīng)理Geoff Lees曾表示，恩智浦不會(huì)選擇大型“XPU”AI處理器的路線，而是希望將小型人工智能核心加入到已有的微處理器和微控制器構(gòu)架上，并相信這樣的戰(zhàn)略可以讓客戶在最終產(chǎn)品上真正享受到人工智能。

本次產(chǎn)品溝通會(huì)上，曾勁濤再次表明，恩智浦會(huì)專注于邊緣端推理計(jì)算芯片，不會(huì)去做云端AI計(jì)算產(chǎn)品。“終端機(jī)器學(xué)習(xí)是MCU的下一個(gè)增長點(diǎn)”，他向闡明了對(duì)未來的判斷，并稱恩智浦會(huì)在未來1~2年內(nèi)推出硬件機(jī)器學(xué)習(xí)加速芯片。

10月16日，恩智浦在巴塞羅那全球ARMTECHCON和物聯(lián)網(wǎng)大會(huì)上，推出了eIQ邊緣智能軟件環(huán)境和可自定義的系統(tǒng)級(jí)解決方案。eIQ軟件環(huán)境包括構(gòu)建和優(yōu)化云訓(xùn)練機(jī)器學(xué)習(xí)模型所需的工具，可在工業(yè)、物聯(lián)網(wǎng)和汽車應(yīng)用等領(lǐng)域資源受限的邊緣設(shè)備上高效運(yùn)行。

據(jù)了解，eIQ軟件環(huán)境將于今年11月推出alpha版本。在MCU和應(yīng)用處理器產(chǎn)品線的支持下，eIQ軟件環(huán)境可為開發(fā)者提供在邊緣設(shè)備中實(shí)施機(jī)器學(xué)習(xí)所需的構(gòu)件塊，并將持續(xù)擴(kuò)展以包括下列功能：

1.數(shù)據(jù)采集和管理工具；

2.傳統(tǒng)機(jī)器學(xué)習(xí)算法（例如支持向量機(jī)和隨機(jī)森林）；

3.適用于各種神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)（NN）框架和推理引擎的模型轉(zhuǎn)換功能，例如TensorFlow Lite、Caffe2、CNTK和Arm NN；

4.支持GLOW和XLA等新興的NN公司；

5.在恩智浦嵌入式處理器上部署異構(gòu)處理模型的工具。

此外，恩智浦還推出了名為EdgeScale的軟件基礎(chǔ)架構(gòu)，可通過集中實(shí)現(xiàn)機(jī)器學(xué)習(xí)應(yīng)用來統(tǒng)一邊緣設(shè)備中的數(shù)據(jù)收集、管理和處理方式。EdgeScale可與基于云的人工智能/機(jī)器學(xué)習(xí)服務(wù)無縫集成，并支持在包括低成本MCU到高性能i.MX跨界處理器在內(nèi)的所有恩智浦設(shè)備上部署云訓(xùn)練模型和推理引擎。

曾勁濤在交談中多次向強(qiáng)調(diào)，eIQ和EdgeScale兩套產(chǎn)品并非是恩智浦面向云端AI計(jì)算打造，而是面向工業(yè)控制、以太網(wǎng)實(shí)時(shí)傳輸?shù)阮I(lǐng)域，旨在提供終端設(shè)備和云之間的連接服務(wù)，解決人工智能功能從云向邊緣設(shè)備轉(zhuǎn)移的問題。

“恩智浦很早之前就意識(shí)到，邊緣節(jié)點(diǎn)的處理技術(shù)可切實(shí)推動(dòng)客戶采用機(jī)器學(xué)習(xí)”，Geoff Lees對(duì)說，“正因此，恩智浦創(chuàng)建了可擴(kuò)展的機(jī)器學(xué)習(xí)解決方案和eIQ工具，希望幫助客戶更輕松的獲取和使用從云向邊緣設(shè)備轉(zhuǎn)移的人工智能功能?！?/p>