Microchip 发布首款基于 Arm Cortex-M23 的芯片,引领IoT 设备安全性再上新台阶

试想一下,未来全球将有 1 万亿台联网设备,遍布于汽车、住宅、医院、工作场所、街道,几乎随处可见。如何确保体积小巧的低功耗设备可以验证用户身份,如何确保用户个人信息是被加密处理的,又如何确保电池续航时间足以保证设备安全有效地执行所有功能?

只有半导体、系统和软件公司采用更安全的技术,市场上才会出现更安全的设备。Microchip 宣布推出第一个基于 Arm Cortex-M23 处理器的芯片系列:SAM L11 和 SAM L10,其中 SAM L11 基于Armv8-M的TrustZone技术 ,这将嵌入式系统的可信性和安全性提升到了全新水平。由于该系列芯片是基于嵌入式软件开发人员所熟悉的 Cortex-M 编程模型设计而成,所以对他们来说,如今可以更加轻松地实现安全性。借助这项技术,产品制造商能够确保体积功耗等资源非常有限的设备可以基于可信基础构建核心,这样即使是最小巧的 IoT 设备所收集到的有价值数据,也能得到可靠的保护。

将对哪些行业产生影响?

家电的智能化水平不但在迅速提升,而且正在逐渐接入互联网。TrustZone 技术可在 Cortex-M23 上实现软件隔离,因此,即使是最小巧的嵌入式及互联 IoT 设备也可以实现所需的基础安全性,同时还能防止恶意访问。

Microchip SAM L11 和 SAM L10 芯片系列可广泛适用于汽车、家电、医疗和消费类设备。

汽车车身控制应用(如车门锁)可以受益于Cortex-M23 中内置的安全特性,。LIN 是一种控制汽车车身各种功能的常用总线,而 TrustZone 能为总线提供保护,防止他人对车辆进行未经授权的操作。

医疗器械(如 EKG 心率监测器,可存储一段时间内的数据)则需要符合各种医疗隐私标准。通过在 SAM L11 中部署使用 TrustZone,使得只有医护人员才有权限来访问已收集和存储的患者数据。

Microchip 推出了什么产品?

Microchip 推出了 SAM L11 和 SAM L10 这两个 MCU 系列,前者SAM L11针对需要实现嵌入式安全性的应用,集成了面向 Armv8-M 的 TrustZone,而后者SAM L10更适合那些不需要超高安全性,但仍希望实现超低功耗和触摸功能的应用。

新系列产品不仅具有丰富的功能集和超低的功耗,还内置了具有“一流的”耐水性和抗扰性的全新电容式触摸功能。

系列

闪存 (KB)

RAM (KB)

TrustZone

封装

SAM L11

16 到 64

8 到 16

24/32

SAM L10

16 到 64

4 到 16

24/32

 

特性表:SAM L11 SAM L10

Microchip SAM L11 Xplained Pro 评估工具包

进一步了解 SAM L11 和 SAM L10 MCU

我们来快速了解一下 Microchip 新系列产品的主要特性:

  • 可靠的安全性:SAM L10 和 SAM L11 具有芯片级防篡改功能、安全启动功能以及安全密钥存储功能,结合 TrustZone 后,可建立硬件信任根。这些功能组合起来可保护客户的应用免受远程攻击和物理攻击。
  • 电容式触摸功能:借助外设触摸控制器 (PTC),设计人员能够轻松地添加触摸式界面,让用户即使身处潮湿和电信号复杂的环境也能感受到十分流畅且高效的体验,同时还能将功耗保持在较低水平。
  • picoPower 技术:picoPower 器件的设计初衷就是为了实现最低功耗,同时还有灵活的时钟选项、可由用户选择的性能水平以及 SleepWalking 外设。
  • 外设灵活性:SAM L10 和 SAM L11 采用了创新型串行数据通信模块,可以完全通过软件配置来实现 I2C、USART/UART 和 SPI 通信。

最重要的一点是,Microchip 的新系列产品均采用了 Arm Cortex-M23 处理器。这有何益处?

Cortex-M23 处理器:安全、高效及易用

Cortex-M23 是专为体积小巧的节能型 IoT 和嵌入式产品而打造的。即便是功耗最低、体积最小的设备,Cortex-M23 也能对其功能进行扩展,甚至是在受限程度最高的环境下也可实现设备部署所需的安全性、高效率、高性能和可扩展性。Cortex-M23 的主要优势包括:

为系统级芯片 (SoC) 的核心奠定安全基础

TrustZone 技术已应用于数十亿设备中,当今 Armv8-M 架构中的 Cortex-M 同样使用了该技术——尽管采用的是经过实践证明的同一系统级安全理念,但其专门针对嵌入式决定性设备进行了优化。

在 Cortex-M23 处理器的基础之上,功率最低、体积最小的设备也能实现 TrustZone 安全性,同时编程人员能够利用熟悉的编程模型更加轻松地实现软件隔离。这款处理器还可支持平台安全架构 (PSA) 的主要功能——该架构为实现硬件和软件的安全性提供了一种通用方法。PSA 可为 IoT 和嵌入式设备的设计人员和开发人员提供一致的基础。

PSA 文档和开源代码(可信固件)非常适用于采用 Arm Cortex-M23 处理器等 CPU 的开发人员。访问 PSA 网页,了解更多信息,并获取 PSA 资源

通过添加有价值的软件和算法来实现更多功能,同时清楚其产品受 TrustZone 软件隔离功能的保护,系统设计人员可以借此实现产品的差异化。如今,即使是受限程度最高的嵌入式设备也可实现可信执行。

利用面向 Armv8-M 的 TrustZone 实现软件隔离

 

高效的 Cortex-M 处理器可延长电池续航时间

利用 Cortex-M23 处理器,开发人员可以针对具有内置低功耗特性的特定应用进行功耗优化。凭借经过高度优化的三种低功耗模式,这款处理器可节省能源,从而满足相应的处理需求。Cortex-M23 比 Cortex-M33 的体积小 75%,但效率却提高了 50%,能以更少的能源运行更长的时间。以 Cortex-M23 超低功耗内核、SAM L10/11 在低至 1.62V 条件下运行的能力以及低漏电工艺和逻辑库为依托,不管是活跃模式,还是休眠模式,这款处理器均可实现业界领先的低功耗水平。

Cortex-M23 处理器是搭载 TrustZone 技术的 Cortex-M 系列处理器中最高效的一款

软件开发更简单

在利用 Cortex-M23 进行开发时,软件开发人员可以发挥他们已经掌握的有关 Cortex-M 编程模型的专业知识。常用的开发工具(如 Arm Keil MDK 和 Arm 编译器)都支持这款新型处理器。此外,如果将  调试适配器与 Keil MDK 搭配使用,开发人员还可以进行功耗优化,从而提高其设备上硬件和软件的能效。

在 Arm 广阔的生态系统中,开发人员可从一系列生态系统合作伙伴中进行选择,他们通常会提供软件、工具、编译器、RTOS 和安全解决方案。此外,TrustZone Community for Armv8-M 中还有大量资源和文档,同时提供了问答支持。

您还在等什么?立即着手开发您的嵌入式设备吧

随着 IoT 的发展,安全性已不再是一项可有可无的要求;嵌入式开发人员和设备制造商已然不能忽视安全性问题。如今,安全性已不再是专家的专利——通过基于 Cortex-M23 的 Microchip 设备,开发人员可以获得所需的技术,为其设备核心构建安全可靠的基础。

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