科技發(fā)展一直在加速，隨著人工智能、5G和自動(dòng)駕駛等演進(jìn)，數(shù)據(jù)的生產(chǎn)節(jié)點(diǎn)數(shù)和吞吐量都在激增，節(jié)點(diǎn)激增同樣帶來(lái)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(jí)的一個(gè)瓶頸。如何讓數(shù)據(jù)實(shí)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(huì)，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(shì)來(lái)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(gè)業(yè)界新推出的中速接口IP越來(lái)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(zhǎng)了30萬(wàn)倍，平均每3.43個(gè)月翻一番。人工智能和數(shù)據(jù)中心發(fā)展正在加速推動(dòng)接口IP市場(chǎng)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(huì)逐漸從DDR4過(guò)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(duì)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(duì)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(diǎn)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(gè)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(jì)方案提供足夠裕量空間，保證整個(gè)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(duì)在對(duì)信號(hào)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(shí)積累。蘇雷先生表示，Rambus在過(guò)去的30年中積累了大量的這方面的經(jīng)驗(yàn)， 包括從建模到設(shè)計(jì)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(shí)也是Rambus的核心優(yōu)勢(shì)所在。另一個(gè)重要的優(yōu)勢(shì)在于，Rambus的優(yōu)勢(shì)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(guò)了完整的軟件仿真和硬件驗(yàn)證。因此可以大大簡(jiǎn)化用戶設(shè)計(jì)的復(fù)雜度，用戶在設(shè)計(jì)時(shí)不需要考慮不同廠商IP之間的配合兼容的問(wèn)題。

用硬件安全IP加速安全協(xié)議

在數(shù)據(jù)傳輸?shù)陌踩矫妫@首先是一個(gè)安全的問(wèn)題，同時(shí)在保證安全的基礎(chǔ)上也還是是一個(gè)數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換速率的問(wèn)題。物聯(lián)網(wǎng)、邊緣計(jì)算、V2X等等將會(huì)帶來(lái)越來(lái)越多的節(jié)點(diǎn)，需要大量的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換；同時(shí)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(wèn)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(chǎng)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(duì)應(yīng)的一些加密方案，但是如果單純使用軟件實(shí)現(xiàn)安全協(xié)議就沒法實(shí)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(duì)于安全問(wèn)題的共性在于對(duì)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(duì)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(guò)運(yùn)用MACsec技術(shù)來(lái)保護(hù)流動(dòng)數(shù)據(jù)。

針對(duì)靜態(tài)數(shù)據(jù)的保護(hù)（secure data at rest），Rambus有一個(gè)CryptoManager RoT（Root of Trust）的安全IP，可以在SoC中構(gòu)建一個(gè)單獨(dú)的島式安全引擎。這個(gè)IP是一個(gè)單獨(dú)的RISC-V內(nèi)核，專門用來(lái)進(jìn)行數(shù)據(jù)加解密工作。這種保護(hù)不僅僅限于單獨(dú)密碼學(xué)的計(jì)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(cuò)誤注入攻擊或者是剖片攻擊等。為什么考慮使用RISC-V來(lái)構(gòu)建這樣的安全IP呢？張巖先生分享到了一個(gè)在安全領(lǐng)域的設(shè)計(jì)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(jì)。這樣從設(shè)計(jì)最初階段開始，繼承的過(guò)去的設(shè)計(jì)越少，越有可能更少地遇到原來(lái)歷史遺留的安全問(wèn)題。

據(jù)蘇雷先生分享，Rambus此前曾收購(gòu)了Verimatrix的安全IP團(tuán)隊(duì)，再加上Rambus原有的安全團(tuán)隊(duì)，現(xiàn)在可以實(shí)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(shí)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(guó)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(guó)在全球高科技產(chǎn)業(yè)舞臺(tái)上也在發(fā)揮著越來(lái)越重大的作用，這對(duì) Rambus而言也孕育著巨大的接口IP的生意機(jī)會(huì)。蘇雷先生表示，Rambus非常看重中國(guó)的機(jī)會(huì)，將會(huì)和中國(guó)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(shí)也會(huì)和中國(guó)廣泛的OEM、ODM合作，打造整個(gè)內(nèi)存產(chǎn)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)內(nèi)的一系列合作。