恩智浦i.MX應用處理器 搶攻工業物聯網邊緣

作者: 廖專崇
2021 年 04 月 08 日

恩智浦半導體(NXP Semiconductors)發表EdgeVerse產品系列新款應用處理器,包含i.MX 8ULP、通過Microsoft Azure Sphere認證的i.MX 8ULP-CS(雲端安全)系列和新一代高效能智慧應用處理器i.MX 9系列。並新增包括EdgeLock安全區域的創新,以提高邊緣安全性,以及大幅提高能源效率的Energy Flex架構。

NXP恩智浦i.MX 9應用處理器架構

恩智浦在i.MX 8ULP、i.MX 8ULP-CS、i.MX 9系列處理器中,內建統包式(Turnkey)安全解決方案方面EdgeLock安全區域,其為一款經過預先配置的安全子系統,可簡化複雜安全技術的實施,並幫助設計人員避免代價高昂的錯誤。透過對信任根(Root of Trust)、運行認證、信任配置(Trust Provisioning)、安全啟動、金鑰管理以及加密服務等安全功能的自主管理來增強對邊緣裝置的保護,可以與Arm架構的安全存取機制Trust Zone搭配。當終端用戶應用運行時,EdgeLock安全區域可智慧追蹤電源轉換,幫助防範出現全新攻擊表面(Attack Surface)。安全區域(Secure Enclave)將成為i.MX 8ULP、經Azure Sphere認證的i.MX 8ULP-CS和i.MX 9應用處理器的標準整合功能。

透過將安全區域整合至EdgeVerse處理器系列,恩智浦為開發人員提供廣泛的可擴展性選項,以便在數千個邊緣應用上部署安全功能,其應用包含智慧家庭裝置、穿戴式裝置、可攜式健康保健裝置、智慧家電、嵌入式控制和工業物聯網系統。部署在邊緣的數十億物聯網產品已成為具有吸引力的攻擊目標。提供奠基於隔離性強的安全框架,使設備製造商專注於功能,並依靠恩智浦經過測試和驗證的安全功能。

NXP恩智浦i.MX 8ULP系列架構圖

在初始部署後長期維持邊緣裝置的安全是一項挑戰,需要不間斷的可信管理服務。恩智浦與Microsoft合作,透過i.MX 8ULP-CS應用處理器系列中的Azure Sphere晶片至雲端安全性,將該功能提供給客戶。通過Azure Sphere認證的i.MX 8ULP-CS整合了Microsoft Pluton,Microsoft Pluton作為晶片本身內建的受保護信任根在EdgeLock安全區域上啟用,這對大量物聯網和工業應用實現高度安全裝置方面至關重要。

EdgeLock可提供多種安全功能

i.MX 9系列中的特定產品將支援Azure Sphere晶片至雲端安全性,為開發人員提供更廣泛的處理器選項,以便在更多產品中實施託管裝置的安全功能。

在設計節能的邊緣系統時,晶片級能源最佳化變得越趨重要。恩智浦的Energy Flex架構,致力在可攜式或插入式裝置中,延長電池壽命並減少能源浪費。

在i.MX 8ULP和i.MX 8ULP-CS系列中,Energy Flex架構透過獨特地整合異質域處理(Heterogeneous Domain Processing)、設計技巧以及28nm FD-SOI製程技術,能源效率較前代產品提升多達75%。這些處理器嵌入可程式(Programmable)電源管理子系統,該子系統能夠管理20多種不同的電源模式配置,進而提供從全功率到低至30微瓦的能源效率。透過靈活的配置範圍,OEM和開發人員可以定制特定應用的電源設定檔,以極大化能源效率。

恩智浦以i.MX 6和i.MX 8系列應用處理器為建構基礎,推出新一代具擴展性、高效能處理器i.MX 9系列。可擴展的i.MX 9系列整合更高效能的應用核心、類似於MCU的獨立即時域、Energy Flex架構、EdgeLock安全區域帶來的先進安全性以及專用的多感測器資料處理引擎(圖形、圖像、顯示、音訊和語音)。

i.MX 9系列整合硬體神經處理單元,用於加速機器學習應用。這亦展現恩智浦首次實施Arm Ethos U-65 microNPU,讓建構低成本的節能邊緣機器學習得以實現。該系列的首批產品將採用16/12nm FinFET類製程技術建構,並進行特定的低功耗最佳化。i.MX 8ULP、i.MX 8ULP-CS、i.MX 9系列處理器於2021年3月1日正式發表,預計下半年提供樣品,2022年正式量產。

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