【ZiDongHua之“汽車產(chǎn)業(yè)鏈”收錄關鍵詞：新思科技  智能網(wǎng)聯(lián)汽車    數(shù)據(jù)安全  PCIe】
 
　　當汽車需要更安全的芯片，PCIe IP能提供什么？
 
 
 
　　若無數(shù)據(jù)安全，何來功能安全
 
　　汽車行業(yè)正在經(jīng)歷快速轉(zhuǎn)型，連接性和自動化已成為現(xiàn)代汽車不可或缺的組成部分。然而，連接性的增強也帶來了更大的風險。汽車行業(yè)已采取諸多措施來保障車輛的功能安全，但要知道，一旦數(shù)據(jù)安全受損，這些功能安全措施將形同虛設。汽車若遭遇黑客入侵，幾乎所有功能安全機制都將失效，對乘客及其他道路使用者將構(gòu)成嚴重威脅。因此，在現(xiàn)代汽車設計中，確保功能安全與數(shù)據(jù)安全是首要任務。
 
　　車輛自動化程度不斷提升，依托強大的計算平臺，很多功能和應用逐漸涌現(xiàn)，它們對數(shù)據(jù)安全提出了更高的要求，同時需要低延遲和高數(shù)據(jù)帶寬，這些遠遠超過了傳統(tǒng)車載通信協(xié)議的能力范圍。這為高速串行計算機擴展總線標準（PCIe）類技術(shù)打開了大門。推動這一進程的具體應用包括：
 
　　高分辨率傳感技術(shù)催生了傳感器與中央處理器對更高數(shù)據(jù)速率的需求。
 
　　異構(gòu)計算/人工智能（AI）需要將不同的計算任務分配給相應的計算核心。
 
　　360度感知技術(shù)需要更高程度的自動化，以充分利用覆蓋車輛周圍的傳感器。
 
　　這些因素共同促進了PCIe接口在汽車行業(yè)的迅速普及，因為它能夠滿足現(xiàn)代汽車對高性能、可擴展性和互操作性的要求。
 
　　搭載IDE數(shù)據(jù)安全的PCIe控制器的高級功能
 
　　新思科技PCIe解決方案包括控制器、IDE數(shù)據(jù)安全模塊、PHY和驗證IP，可實現(xiàn)低延遲、高性能的實時安全數(shù)據(jù)連接，并快速集成到SoC中。PCIe控制器支持標準規(guī)定的所有功能，且可以配置為端點、根端口、雙?；蚪粨Q機端口用例。完整性和數(shù)據(jù)加密（IDE）數(shù)據(jù)安全模塊為PCIe-SIG IDE規(guī)范中定義的事務層數(shù)據(jù)包（TLP）提供機密性、完整性和重放保護，確保數(shù)據(jù)在傳輸過程中免受嗅探、篡改或重放。該模塊與控制器無縫集成并經(jīng)過預驗證，為性能密集型應用提供關鍵的高帶寬、低延遲解決方案。IDE數(shù)據(jù)安全模塊支持全雙工最大帶寬，并利用優(yōu)化的256位密鑰AES-GCM加密核心，對TLP數(shù)據(jù)包進行高效加密、解密及身份驗證，確保數(shù)據(jù)在傳輸過程中安全無虞且不可篡改。
 
　　搭載IDE數(shù)據(jù)安全功能的新思科技PCIe 5.0 IP解決方案：汽車應用的顛覆性創(chuàng)新
 
　　新思科技提供符合標準且功能豐富的解決方案，持續(xù)推動PCIe技術(shù)革新，包括集成IDE數(shù)據(jù)安全，實現(xiàn)數(shù)據(jù)的機密性、完整性及重放保護。除了公司現(xiàn)有的PCIe 5.0、PCIe 6.0甚至PCIe 7.0等前沿標準IP產(chǎn)品外，新思科技目前還率先推出了搭載IDE數(shù)據(jù)安全功能的汽車級PCIe 5.0 IP解決方案。PCIe 5.0是面向高性能計算和數(shù)據(jù)中心的強大產(chǎn)品，現(xiàn)已針對汽車市場的嚴苛要求進行了定制，著重強調(diào)符合ISO 26262和ISO/SAE 21434標準的功能安全和網(wǎng)絡安全。
 
 
　　▲圖1新思科技PCIe 5.0 IP解決方案概述
 
　　國際ISO 26262標準主要關注量產(chǎn)汽車中電氣和電子系統(tǒng)的功能安全，對于防范相關系統(tǒng)故障可能帶來的潛在風險、保障駕乘人員的安全至關重要。ISO/SAE 21434是專門針對道路車輛的網(wǎng)絡安全流程而制定的標準，為汽車整個生命周期的網(wǎng)絡安全風險管理提供了完整框架，涵蓋了設計、開發(fā)到生產(chǎn)、運行和報廢等環(huán)節(jié)。
 
　　PCIe 5.0控制器符合ASIL B標準，且內(nèi)置IDE數(shù)據(jù)安全功能：安全機制
 
　　新思科技的汽車應用PCIe IP解決方案包含一系列安全機制，符合ISO 26262標準ASIL B安全等級，可防范汽車系統(tǒng)生命周期內(nèi)可能發(fā)生的永久性和瞬態(tài)故障。新思科技PCIe IP解決方案包含以下ISO 26262功能安全機制：
 
　　安全輔助—雙軌架構(gòu)：使用兩個獨立的電源軌實現(xiàn)冗余。功能安全監(jiān)視器對這些導軌進行奇偶校驗，以發(fā)現(xiàn)任何不一致的情況。
 
　　比較器—自檢：系統(tǒng)內(nèi)置比較器旨在執(zhí)行自我檢查，確保其正常運行，從而增強故障檢測功能。
 
　　安全監(jiān)視器寄存器—奇偶校驗保護：功能安全監(jiān)視器使用的寄存器受奇偶校驗位保護，可以檢測出單位錯誤。
 
　　功能安全狀態(tài)機–獨熱碼狀態(tài)機：獨熱狀態(tài)機用于確保每次只有一個狀態(tài)活躍，從而簡化錯誤檢測并提高可靠性。
 
　　高級外設總線（APB）—奇偶校驗保護：APB受奇偶校驗位保護，可發(fā)現(xiàn)數(shù)據(jù)傳輸期間的單位錯誤。
 
　　診斷錯誤注入—通過軟件實現(xiàn)：該系統(tǒng)支持軟件診斷錯誤注入，通過故障仿真來測試和驗證功能安全機制。
 
　　糾錯碼（ECC）錯誤注入—通過軟件實現(xiàn)：通過軟件實現(xiàn)ECC錯誤注入，從而通過錯誤仿真來測試系統(tǒng)的糾錯能力。
 
　　處理監(jiān)視器—用于計時事件：處理監(jiān)視器可發(fā)現(xiàn)其他處理鎖定錯誤，增強任何PCIe傳輸類型的功能安全故障可檢測性。
 
　　邏輯內(nèi)置自測（LBIST）—外部，啟動時強制運行：啟動時強制運行外部LBIST，旨在驗證邏輯電路的完整性，確保其沒有故障。
 
　　全面的安全文檔
 
　　新思科技為其搭載IDE數(shù)據(jù)安全功能的PCIe 5.0控制器提供了各種安全文檔，這對于滿足ISO 26262標準ASIL D等級要求、防范開發(fā)過程中可能發(fā)生的系統(tǒng)性故障至為重要。該文檔確保了合規(guī)性，還增強了可追溯性，助力風險管理，推動持續(xù)改進，并加強了與利益相關方的溝通。新思科技提供以下文檔：
 
　　質(zhì)量手冊
 
　　設計失效模式和影響分析（DFMEA）
 
　　失效模式、影響和診斷分析（FMEDA）
 
　　安全手冊
 
　　相關失效分析（DFA）
 
　　安全案例報告
 
　　ISO 26262評估報告
 
　　與ISO/SAE 21434標準相關的交付項
 
　　與ISO 26262標準相似，為滿足ISO/SAE 21434道路車輛網(wǎng)絡安全標準，新思科技實施了嚴謹且經(jīng)過認證的網(wǎng)絡安全流程。此外，新思科技還提供了一套全面的交付項，旨在確保PCIe IP解決方案能在其整個生命周期內(nèi)實現(xiàn)強大的數(shù)據(jù)安全。以下是與ISO/SAE 21434相關的主要交付項：
 
　　網(wǎng)絡安全接口報告
 
　　數(shù)據(jù)安全風險分析報告，包括威脅模型
 
　　網(wǎng)絡安全案例報告
 
　　網(wǎng)絡安全評估報告
 
　　IP-SIRT（IP數(shù)據(jù)安全事件響應團隊）服務
 
　　這些交付項確保新思科技的PCIe IP解決方案不僅符合ISO 26262的功能安全要求，還嚴格遵循ISO/SAE 21434的網(wǎng)絡安全標準。通過提供詳盡的文檔和持續(xù)的支持，新思科技將全力幫助客戶將安全可靠的PCIe IP解決方案集成到汽車應用中。
 
　　結(jié)論
 
　　憑借二十多年來積累的PCIe設計經(jīng)驗，以及為數(shù)十家客戶定制的汽車級控制器，新思科技為開發(fā)者提供了強大的IP解決方案，可普遍應用到全世界的先進汽車中。該綜合解決方案涵蓋PHY、配備IDE的控制器以及驗證IP，為ADAS和IVI SoC開發(fā)者帶來了無縫集成體驗，助其縮短了產(chǎn)品上市時間。如今，新思科技的PCIe 5.0 IDE汽車解決方案通過整合遵循ISO 26262和ISO/SAE 21434標準的功能安全與網(wǎng)絡安全措施，為汽車行業(yè)樹立了新的技術(shù)標桿。新思科技率在汽車領域率先推出此類解決方案，彰顯了其對PCIe技術(shù)革新和行業(yè)領導地位的承諾。這不僅響應了汽車行業(yè)對功能安全和數(shù)據(jù)安全的迫切需求，而且與全球法規(guī)發(fā)展保持一致，致力于提升現(xiàn)代汽車的安全性和穩(wěn)定性。