安全的连向未来移动、物联装置与云端环境
Imagination Technologies(ImgTec)行销副总裁Tony King-Smith,以「安全的连向未来移动、物联装置与云端环境」(Securing the Future: Connecting Mobile, IOT and the Cloud)为议题进行解说。
Imagination是全球前三大矽智财IP设计供应厂商,总部设于英国,全球有23个办公室,在1,700位员工中研发人员占比达80%;2014年营收、营利分别为2.87亿、4,000万美元。目前在图形处理器、GPU运算电路与视讯IP授权量全球第一,CPU IP授权量排名第二,在新兴的射频处理器(Radio Processing Unit;RPU)通讯矽智财也居于领导地位。
Tony列出ImgTec以最底层PowerVR GPU、MIPS CPU与Ensigma射频处理器(Radio Processing Unit;RPU)等弹性化IP电路为基础,建构一个可定制化的IP授权平台架构,并引入FlowCloud后端IP技术,客户在完备的产业开发链下,以各种软件、开发工具、Apps、中介软硬件,锁定下一波穿戴装置(Wearables)、IoT、智能家庭、电子医疗(eHealth)与先进汽车驾驶辅助(Advanced Driver Assistance
Systems;ADAS)等新兴市场领域开发专属解决方案。
半导体产业的巨变与趋势
当前产业趋势的改变,从移动电话与电脑市场趋于成熟,家庭消费者与企业联网转型为无所不在的联网(ubiquitous connectivity);汽车电子、ADAS等异质区域运算需求增加,穿戴装置、工业自动化与机器人等还是没有大咖所主导的新兴市场;从人们朝大都市集中,大陆、印度等人口数量影响全球布局,暖化效应、生产从单一集中回到当地生产的趋势,以及医疗进步使未来人类平均寿命超过100岁,今日规划的基础架构,不见得能迎合明日人类的需求。
就连半导体产业也正在改变。像英特尔并购领特(Lantiq),拓朗半导体(Altera)入股大陆瑞芯微、展讯,安高华(Avago)并购博通(Broadcom),恩智浦(NXP)并购飞思卡尔(Freescale)等,来自新兴经济体的玩家份量越来越重,而OEM在一些规模经济市场进行垂直,新的半导体公司不再只是单纯提供硬件元件,而是更趋近于应用商。
Tony认为未来只剩下四种半导体厂商:1.超高产能半导体厂,以具备SoC或驱动专属架构,支持主流、移动化的市场。2.特殊市场聚焦化的半导体商,体质小巧更靠近特殊应用,专注于车电、医疗、智能家居、工?企业领域。3.垂直整合于OEM体系的半导体厂,提供OEM集团内的SoC与云端差异化方案,针对不同市场区隔赋予不同品牌。4.与OEM?ODM垂直合作的策略夥伴(可能委内或委外)的半导体厂,可提供产品品牌或代营运,将许多其他市场的成功经验,加以复制并瞄准移动利基市场,在不可或缺的中大型市场取得成功。
矽智财为缩减成本、快速上市的关键
Tony指出,自行开发自主矽智财IP需耗时3~4年及1~2亿美元,而使用既有IP仅需不到5,000万美元与最多1.5年的验证时间。当产品开发面对差异化、设计时间、设计成本与成本回收时间等四大压缩获利的挑战,加上SoC硬件架构设计、制造与验证费用越来越高,目前28纳米设计与验证费用为2,000~4,000万美元,预计到16纳米阶段,整体成本将超过5,000万美元。
ImgTec已针对IoT、联网音箱、联网AV、应用AP处理器与高效能AP处理器,提供低风险、差异化矽智财IP组合方案。例如IP平台家族中,首款针对联网音箱应用所推出的Creator CI120开发平台套件,配置1.2GHz双核心MIPS处理器、PowerVT SGX540图形核心的SoC处理芯片,板子内建1GB DDR3存储器,Fast Ethernet、802.11 b/g/n Wi-Fi与蓝牙4.0无线网络功能,提供8GB Flash快闪存储器与SD记忆卡读卡机?扩充插槽,售价仅65美元,并于www.imgtec.com/store的网站商场上销售。
安全为穿戴?物联装置沟通之本
当今智能手机与平板电脑,从语音与3G/4G数据、Wi-Fi网络封包、IoT电子医疗装置的监控、供企业进行大数据蒐集的eMeter,以及随选视讯的点阅统计等,内容来源?供应者越来越多元,更需要新的安全编码防护机制。
ImgTec提供Ensigma RPU射频通讯处理器、MIPS通用处理器、PowerVR图形与GPU运算处理器、PowerVR视讯处理器与PowerVR视觉处理器等整合异质核心的SoC芯片,以统合式存储器架构(Unified Memory)相互连接,不仅每个处理核心跟CPU一样的防护等级,跨处理器核心之间的数据交换无需复制,降低功耗且卸除负载。
过去SoC的防护只针对CPU部份,以操作系统来区分为正常区域与防护区域(Secure World),对于SoC其他的元件如GPU的防护则付之阙如;ImgTec以异质导入OmniShield防护技术,针对SoC的CPU、GPU、RPU、Power Video&Vision五大单元区域独立,最多达255个管控领域(255 Secure domains),并以超级可信赖监控系统(Trusted Hypervisior),可将CPU、GPU等硬件单元彻底硬件虚拟化,并将关键软件置于无法直接碰触的防护墙内,达到真正异质化核心之间的负载平衡与卸载。
Tony也提到,从过去Purple延伸而来的prpl——针对MIPS处理器架构的开放原码(Open-Source)开发社群暨非营利性组织,prpl董事会成员有领特(Lantiq)、高通、博通等行销或研发副总坐镇,prpl foundation这个产业生态链有涵盖SoC制造商、IP供应商、Secure专家、监控系统与开发工具等多家厂商的成员。
MIP 5系列/6系列CPU,以及PowerVR 7系列GPU,已内建OmniShield技术,Ensigma、Power VR Video & Vision Processor IP也将随即加入OmniShield的异质多核心虚拟化防护技术。而针对IoT物联网应用所开发的MIPS M-Class M5150,是全球第一个针对IoT所开发且具备硬件虚拟化防护机制的微控制器(MCU)。