科技發(fā)展一直在加速，隨著人工智能、5G和自動駕駛等演進(jìn)，數(shù)據(jù)的生產(chǎn)節(jié)點數(shù)和吞吐量都在激增，節(jié)點激增同樣帶來數(shù)據(jù)安全轉(zhuǎn)換的需求增加。算力和數(shù)據(jù)傳輸能力都要一同演進(jìn)才能保證終端應(yīng)用滿足用戶需求，但現(xiàn)在如何讓數(shù)據(jù)高效安全的傳輸已經(jīng)成為了諸多應(yīng)用升級的一個瓶頸。如何讓數(shù)據(jù)實現(xiàn)安全快速的傳輸是行業(yè)共同關(guān)心的話題，接口和安全IP的領(lǐng)先廠商Rambus近期召開了峰會，向業(yè)界展示了其領(lǐng)先的接口和安全IP解決方案。

接口IP向更高速率演進(jìn)

“從IP接口整體大趨勢來看，速度上向高速接口的方向發(fā)展?，F(xiàn)在我們發(fā)現(xiàn)整個業(yè)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(qū)總經(jīng)理 蘇雷先生分享到。從2012年到 2019年，人工智能訓(xùn)練集增長了30萬倍，平均每3.43個月翻一番。人工智能和數(shù)據(jù)中心發(fā)展正在加速推動接口IP市場的發(fā)展。例如數(shù)據(jù)中心的主內(nèi)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(shù)據(jù)容量的提升也對內(nèi)存系統(tǒng)提出更高的性能要求。高速內(nèi)存控制器不斷出現(xiàn)，比如GDDR6、HBM、PCIe5等；各種支持小芯片互聯(lián)的技術(shù)也不斷的出現(xiàn)，比如用于并行傳輸?shù)?/span>HBI，用于串行傳輸?shù)?/span>SerDes等。

Rambus針對各種不同的傳輸協(xié)議都有相應(yīng)的業(yè)界領(lǐng)先解決方案。例如在HBM方面，Rambus的HBM2E接口提供了最佳性能與最小面積的特點和高效率，可以達(dá)到業(yè)界最快4Gbps的速率，已經(jīng)超越HBM2E DRAM 當(dāng)前最高的3.6Gbps。而在GDDR6方面，Rambus的GDDR6接口每個引腳支持高達(dá)18 Gbps。這都是行業(yè)領(lǐng)先的水平。另外Rambus最新也推出了PCIe 5.0接口IP，該協(xié)議支持32Gbps的最高傳輸速率，非常適合AI、服務(wù)器、5G 基礎(chǔ)設(shè)施等應(yīng)用。蘇雷表示，達(dá)到業(yè)界最頂峰水平可以幫客戶的設(shè)計方案提供足夠裕量空間，保證整個系統(tǒng)的穩(wěn)定性。

能夠達(dá)到行業(yè)頂尖的接口傳輸速率，得益于芯片工藝的演進(jìn)，但更重要的是Rambus的團(tuán)隊在對信號完整性和電源完整性方面有著深刻理解和豐富的專業(yè)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(jīng)驗， 包括從建模到設(shè)計一整套的方法學(xué)，這些都是Rambus可以在接口IP領(lǐng)域保持領(lǐng)先的重要支撐，同時也是Rambus的核心優(yōu)勢所在。另一個重要的優(yōu)勢在于，Rambus的優(yōu)勢在于并不僅僅是提供一些單品，而是可以提供基于接口IP的全套的解決方案。Rambus資深應(yīng)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戶設(shè)計的復(fù)雜度，用戶在設(shè)計時不需要考慮不同廠商IP之間的配合兼容的問題。

用硬件安全IP加速安全協(xié)議

在數(shù)據(jù)傳輸?shù)陌踩矫?，這首先是一個安全的問題，同時在保證安全的基礎(chǔ)上也還是是一個數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換速率的問題。物聯(lián)網(wǎng)、邊緣計算、V2X等等將會帶來越來越多的節(jié)點，需要大量的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換；同時在數(shù)據(jù)中心和AI訓(xùn)練中，也需要大量的數(shù)據(jù)在接口中心讀取和搬遷，所以數(shù)據(jù)安全性的問題變得愈發(fā)重要，而且如何快速地進(jìn)行安全協(xié)議的轉(zhuǎn)換和確認(rèn)也是影響系統(tǒng)整體性能的重要參數(shù)之一。

據(jù)Rambus資深現(xiàn)場工程師 張巖先生分享，雖然目前在不同的網(wǎng)絡(luò)層次的協(xié)議上都有對應(yīng)的一些加密方案，但是如果單純使用軟件實現(xiàn)安全協(xié)議就沒法實現(xiàn)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(xié)議。對于安全問題的共性在于對密鑰算法的要求和密鑰策略的要求以及傳輸協(xié)議的要求。也就是針對數(shù)據(jù)流轉(zhuǎn)性的保護(hù)，Rambus提出了一套叫做secure data in motion的概念，通過運用MACsec技術(shù)來保護(hù)流動數(shù)據(jù)。

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

據(jù)蘇雷先生分享，Rambus此前曾收購了Verimatrix的安全IP團(tuán)隊，再加上Rambus原有的安全團(tuán)隊，現(xiàn)在可以實現(xiàn)業(yè)界非常全面的安全IP產(chǎn)品，并具備全球領(lǐng)先的安全IP研發(fā)實力，這將為客戶在數(shù)據(jù)安全方面提供保駕護(hù)航。

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目前中國正在加緊進(jìn)行5G、數(shù)據(jù)中心和人工智能等新基礎(chǔ)設(shè)施的建設(shè)，中國在全球高科技產(chǎn)業(yè)舞臺上也在發(fā)揮著越來越重大的作用，這對 Rambus而言也孕育著巨大的接口IP的生意機(jī)會。蘇雷先生表示，Rambus非常看重中國的機(jī)會，將會和中國主要云廠商在內(nèi)的更多云服務(wù)商展開更密切的合作，同時也會和中國廣泛的OEM、ODM合作，打造整個內(nèi)存產(chǎn)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)內(nèi)的一系列合作。