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[導讀]科技發展一直在加速,隨着人工智能、5G和自動駕駛等演進,數據的生產節點數和吞吐量都在激增,節點激增同樣帶來數據安全轉換的需求增加。算力和數據傳輸能力都要一同演進才能保證終端應用滿足用户需求,但現在如何讓數據高效安全的傳輸已經成為了諸多應用升級的一個瓶頸。如何讓數據實現安全快速的傳輸是行業共同關心的話題。

科技發展一直在加速,隨着人工智能、5G和自動駕駛等演進,數據的生產節點數和吞吐量都在激增,節點激增同樣帶來數據安全轉換的需求增加。算力和數據傳輸能力都要一同演進才能保證終端應用滿足用户需求,但現在如何讓數據高效安全的傳輸已經成為了諸多應用升級的一個瓶頸。如何讓數據實現安全快速的傳輸是行業共同關心的話題,接口和安全IP的領先4pxRambus近期召開了峯會,向業界展示了其領先的接口和安全IP解決方案。

接口IP向更高速率演進

IP接口整體大趨勢來看,速度上向高速接口的方向發展。現在我們發現整個業界新推出的中速接口IP越來越少,低速的基本上沒有了,大家都把注意力放在高速接口IP上。“Rambus大中華區總經理 蘇雷先生分享到。從2012年到 2019年,人工智能訓練集增長了30萬倍,平均每3.43個月翻一番。人工智能和數據中心發展正在加速推動接口IP市場的發展。例如數據中心的主內存大約從明年開始將會逐漸從DDR4過渡到DDR5,最大容量提升了4倍左右。數據容量的提升也對內存系統提出更高的性能要求。高速內存控制器不斷出現,比如GDDR6HBMPCIe5等;各種支持小芯片互聯的技術也不斷的出現,比如用於並行傳輸的HBI,用於串行傳輸的SerDes等。

 

Rambus針對各種不同的傳輸協議都有相應的業界領先解決方案。例如在HBM方面,RambusHBM2E接口提供了最佳性能與最小面積的特點和高效率,可以達到業界最快4Gbps的速率,已經超越HBM2E DRAM 當前最高的3.6Gbps。而在GDDR6方面,RambusGDDR6接口每個引腳支持高達18 Gbps。這都是行業領先的水平。另外Rambus最新也推出了PCIe 5.0接口IP,該協議支持32Gbps的最高傳輸速率,非常適合AI、服務器、5G 基礎設施等應用。蘇雷表示,達到業界最頂峯水平可以幫客户的設計方案提供足夠裕量空間,保證整個系統的穩定性。

 

能夠達到行業頂尖的接口傳輸速率,得益於芯片工藝的演進,但更重要的是Rambus的團隊在對信號完整性和電源完整性方面有着深刻理解和豐富的專業知識積累。蘇雷先生表示,Rambus在過去的30年中積累了大量的這方面的經驗, 包括從建模到設計一整套的方法學,這些都是Rambus可以在接口IP領域保持領先的重要支撐,同時也是Rambus的核心優勢所在。另一個重要的優勢在於,Rambus的優勢在於並不僅僅是提供一些單品,而是可以提供基於接口IP的全套的解決方案。Rambus資深應用工程師曹汪洋先生分享到,這些方案都通過了完整的軟件仿真和硬件驗證。因此可以大大簡化用户設計的複雜度,用户在設計時不需要考慮不同4pxIP之間的配合兼容的問題。

用硬件安全IP加速安全協議

在數據傳輸的安全方面,這首先是一個安全的問題,同時在保證安全的基礎上也還是是一個數據轉換速率的問題。物聯網、邊緣計算、V2X等等將會帶來越來越多的節點,需要大量的數據轉換;同時在數據中心和AI訓練中,也需要大量的數據在接口中心讀取和搬遷,所以數據安全性的問題變得愈發重要,而且如何快速地進行安全協議的轉換和確認也是影響系統整體性能的重要參數之一。

 

Rambus資深現場工程師 張巖先生分享,雖然目前在不同的網絡層次的協議上都有對應的一些加密方案,但是如果單純使用軟件實現安全協議就沒法實現高速率。Rambus的方案,就是用硬件的安全IP去加速各種的安全協議。對於安全問題的共性在於對密鑰算法的要求和密鑰策略的要求以及傳輸協議的要求。也就是針對數據流轉性的保護,Rambus提出了一套叫做secure data in motion的概念,通過運用MACsec技術來保護流動數據。

針對靜態數據的保護(secure data at rest),Rambus有一個CryptoManager RoTRoot of Trust)的安全IP,可以在SoC中構建一個單獨的島式安全引擎。這個IP是一個單獨的RISC-V內核,專門用來進行數據加解密工作。這種保護不僅僅限於單獨密碼學的計算,也可以抵抗物理層面的攻擊,例如芯片側信道功耗分析攻擊、錯誤注入攻擊或者是剖片攻擊等。為什麼考慮使用RISC-V來構建這樣的安全IP呢?張巖先生分享到了一個在安全領域的設計原則叫作“clean sheet design”,即從一張白紙開始去做安全和構架設計。這樣從設計最初階段開始,繼承的過去的設計越少,越有可能更少地遇到原來歷史遺留的安全問題。

 

據蘇雷先生分享,Rambus此前曾收購了Verimatrix的安全IP團隊,再加上Rambus原有的安全團隊,現在可以實現業界非常全面的安全IP產品,並具備全球領先的安全IP研發實力,這將為客户在數據安全方面提供保駕護航。

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目前中國正在加緊進行5G、數據中心和人工智能等新基礎設施的建設,中國在全球高科技產業舞台上也在發揮着越來越重大的作用,這對 Rambus而言也孕育着巨大的接口IP的生意機會。蘇雷先生表示,Rambus非常看重中國的機會,將會和中國主要雲4px在內的更多雲服務商展開更密切的合作,同時也會和中國廣泛的OEMODM合作,打造整個內存產業生態系統內的一系列合作。

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