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大家應(yīng)該都看過快遞公司用機器人在倉庫內(nèi)轉(zhuǎn)運包裹的視頻，它們幫助工作人員大大提高了工作效率。自動駕駛也是人們一致期待能夠在未來實現(xiàn)的主要技術(shù)之一，這些都是人工智能在起作用。現(xiàn)在，AI已經(jīng)在越來越多的領(lǐng)域發(fā)揮著它的巨大作用。但是如果機器人、無人機、汽車、醫(yī)療設(shè)備等被黑客入侵操控該怎么辦？軟件安全一直是關(guān)注點。隨著設(shè)備越來越復(fù)雜，留給黑客們的攻擊面也就越多，安全問題已經(jīng)從硬件擴大到軟件，甚至芯片的全生命周期以及整個供應(yīng)鏈。 安全，已經(jīng)成為除性能、功耗、面積（PPA）這三大傳統(tǒng)設(shè)計要素以外，芯片開發(fā)者們需要考慮的第四個重要維度。

萬物皆互聯(lián)

設(shè)備必須安全起來

先進半導(dǎo)體是由不同元件和多個芯片組成的單一封裝，這種結(jié)構(gòu)能夠?qū)⑾到y(tǒng)PPA效率提升至新的水平。有一類攻擊會專門瞄準(zhǔn)硬件，且在破壞硬件本身的同時，會導(dǎo)致軟件受損。這類攻擊包括硬件木馬、溫度或激光造成的故障、射頻和電源側(cè)信道攻擊等。盡管這些攻擊已經(jīng)存在數(shù)十年之久，但簽核時的代碼覆蓋率也不能保證檢查出所有攻擊點，因為發(fā)現(xiàn)錯誤或問題往往需要數(shù)以百計甚至更多的waiver文件，而漏洞可能就隱藏在這些數(shù)據(jù)中。簽核時的代碼覆蓋率雖然有助于檢查是否沒有或者幾乎沒有木馬指標(biāo)，但沒有100%的代碼覆蓋，尤其是在芯片的整個生命周期中覆蓋如此大的攻擊面更是不可能的了。

如下圖所示，在芯片的整個生命周期中，需要防御的攻擊面是巨大的。

細節(jié)決定成敗，攻擊者往往都是利用各種弱點和漏洞進行攻擊的。設(shè)備的安全保護就像是一場持續(xù)不斷的“貓鼠”游戲，開發(fā)者們需要在不斷變化的安全環(huán)境中預(yù)測、預(yù)防、檢測、抵御、響應(yīng)和適應(yīng)各種威脅，同時還要面臨一個關(guān)鍵挑戰(zhàn)，就是隨著時間的推移，出現(xiàn)系統(tǒng)漏洞的幾率是會增加的。

5大策略

讓安全威脅遠離未來芯片設(shè)計

面對安全漏洞攻擊，新思科技給各位開發(fā)者支5招：

遵循標(biāo)準(zhǔn)化原則：盡管微電子安全標(biāo)準(zhǔn)最近才發(fā)展起來，但還是應(yīng)該遵循標(biāo)準(zhǔn)，例如流程、安全機制和測試以及第三方認證或?qū)彶椤?/span>

盡量縮小攻擊面：在安全方面，系統(tǒng)性和針對性故障是關(guān)注點。通過采用良好的設(shè)計和驗證實踐以及全功能的EDA和經(jīng)驗證的IP，可以避免系統(tǒng)性故障。使用設(shè)計、驗證和分析工具消除弱點和漏洞（MITRE通用缺陷列表），這些工具在設(shè)計時考慮了安全性，例如通過快速保證微電子原型（RAMP）項目所做出的努力。

使用虛擬模型和芯片生命周期管理：通過使用系統(tǒng)的虛擬模型（包括被稱為數(shù)字孿生的軟硬件），在流片之前發(fā)現(xiàn)安全問題。然后，使用芯片生命周期管理傳感器和分析來檢測、預(yù)防和應(yīng)對整個供應(yīng)鏈和系統(tǒng)生命周期中的攻擊。

防范系統(tǒng)免受量子計算機攻擊：在較低的安全等級（128位）下使用較大的密鑰（例如256位），可讓對稱密碼算法能夠防御后量子計算機（PQC）攻擊。非對稱密碼算法（公鑰算法）在防御這類攻擊方面要多一些挑戰(zhàn)，因為量子計算機將能夠破解大多數(shù)基于Rivest-Shamir-Addelman（RSA）或橢圓曲線密碼學(xué)（ECC）的加密方案。

選擇合適的合作伙伴來幫助確保供應(yīng)鏈的安全：合作伙伴在安全領(lǐng)域一定要擁有豐富的經(jīng)驗、能力和兼容性。通過深入的交流和考察，判斷合作伙伴是否有成熟的解決方案和投資水平。

新思科技全方位解決方案

最大限度降低安全風(fēng)險

在考慮安全問題的時候，不僅要消除安全漏洞，還要全面審視安全形勢，創(chuàng)建一個系統(tǒng)性的強化安全結(jié)構(gòu)。新思科技在行業(yè)中獨樹一幟，不僅擁有領(lǐng)先的軟件、工具和解決方案組合來增強開發(fā)者們抵御攻擊的能力，而且還有全面的方法可以幫助開發(fā)者們降低從芯片到軟件以及其他方面的風(fēng)險。雖然無法做到絕對安全，但新思科技的系統(tǒng)和軟件安全解決方案可以幫助開發(fā)者們盡可能地降低安全風(fēng)險，包括：

全面的芯片和應(yīng)用安全軟件（AppSec）產(chǎn)品組合

領(lǐng)先的安全IP產(chǎn)品組合

硬件設(shè)計和驗證工具：Platform Architect、測試自動化解決方案TestMAX、故障仿真解決方案Z01X、下一代形式驗證解決方案VC Formal、功能驗證解決方案VCS、硬件加速解決方案ZeBu和原型設(shè)計解決方案HAPS。

新思科技芯片生命周期管理（SLM）系列

作為半導(dǎo)體設(shè)計的第四個維度，安全已成為所有開發(fā)者需要考量的重要因素。鑒于此，新思科技將安全融入所有產(chǎn)品系列中，無論是系統(tǒng)級軟件SoC和FPGA技術(shù)，還是芯片生命周期管理和制造測試解決方案。

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原文標(biāo)題：PPA之外，芯片設(shè)計還有第四極？

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