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大家應(yīng)該都看過(guò)快遞公司用機(jī)器人在倉(cāng)庫(kù)內(nèi)轉(zhuǎn)運(yùn)包裹的視頻，它們幫助工作人員大大提高了工作效率。自動(dòng)駕駛也是人們一致期待能夠在未來(lái)實(shí)現(xiàn)的主要技術(shù)之一，這些都是人工智能在起作用?，F(xiàn)在，AI已經(jīng)在越來(lái)越多的領(lǐng)域發(fā)揮著它的巨大作用。但是如果機(jī)器人、無(wú)人機(jī)、汽車(chē)、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(diǎn)。隨著設(shè)備越來(lái)越復(fù)雜，留給黑客們的攻擊面也就越多，安全問(wèn)題已經(jīng)從硬件擴(kuò)大到軟件，甚至芯片的全生命周期以及整個(gè)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(jì)要素以外，芯片開(kāi)發(fā)者們需要考慮的第四個(gè)重要維度。

萬(wàn)物皆互聯(lián)

設(shè)備必須安全起來(lái)

先進(jìn)半導(dǎo)體是由不同元件和多個(gè)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(lèi)攻擊會(huì)專(zhuān)門(mén)瞄準(zhǔn)硬件，且在破壞硬件本身的同時(shí)，會(huì)導(dǎo)致軟件受損。這類(lèi)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(shí)的代碼覆蓋率也不能保證檢查出所有攻擊點(diǎn)，因?yàn)榘l(fā)現(xiàn)錯(cuò)誤或問(wèn)題往往需要數(shù)以百計(jì)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(shí)的代碼覆蓋率雖然有助于檢查是否沒(méi)有或者幾乎沒(méi)有木馬指標(biāo)，但沒(méi)有100%的代碼覆蓋，尤其是在芯片的整個(gè)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(gè)生命周期中，需要防御的攻擊面是巨大的。

細(xì)節(jié)決定成敗，攻擊者往往都是利用各種弱點(diǎn)和漏洞進(jìn)行攻擊的。設(shè)備的安全保護(hù)就像是一場(chǎng)持續(xù)不斷的“貓鼠”游戲，開(kāi)發(fā)者們需要在不斷變化的安全環(huán)境中預(yù)測(cè)、預(yù)防、檢測(cè)、抵御、響應(yīng)和適應(yīng)各種威脅，同時(shí)還要面臨一個(gè)關(guān)鍵挑戰(zhàn)，就是隨著時(shí)間的推移，出現(xiàn)系統(tǒng)漏洞的幾率是會(huì)增加的。

5大策略

讓安全威脅遠(yuǎn)離未來(lái)芯片設(shè)計(jì)

面對(duì)安全漏洞攻擊，新思科技給各位開(kāi)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(lái)，但還是應(yīng)該遵循標(biāo)準(zhǔn)，例如流程、安全機(jī)制和測(cè)試以及第三方認(rèn)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(duì)性故障是關(guān)注點(diǎn)。通過(guò)采用良好的設(shè)計(jì)和驗(yàn)證實(shí)踐以及全功能的EDA和經(jīng)驗(yàn)證的IP，可以避免系統(tǒng)性故障。使用設(shè)計(jì)、驗(yàn)證和分析工具消除弱點(diǎn)和漏洞（MITRE通用缺陷列表），這些工具在設(shè)計(jì)時(shí)考慮了安全性，例如通過(guò)快速保證微電子原型（RAMP）項(xiàng)目所做出的努力。

使用虛擬模型和芯片生命周期管理：通過(guò)使用系統(tǒng)的虛擬模型（包括被稱(chēng)為數(shù)字孿生的軟硬件），在流片之前發(fā)現(xiàn)安全問(wèn)題。然后，使用芯片生命周期管理傳感器和分析來(lái)檢測(cè)、預(yù)防和應(yīng)對(duì)整個(gè)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(jì)算機(jī)攻擊：在較低的安全等級(jí)（128位）下使用較大的密鑰（例如256位），可讓對(duì)稱(chēng)密碼算法能夠防御后量子計(jì)算機(jī)（PQC）攻擊。非對(duì)稱(chēng)密碼算法（公鑰算法）在防御這類(lèi)攻擊方面要多一些挑戰(zhàn)，因?yàn)榱孔佑?jì)算機(jī)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(lái)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(yàn)、能力和兼容性。通過(guò)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(xiǎn)

在考慮安全問(wèn)題的時(shí)候，不僅要消除安全漏洞，還要全面審視安全形勢(shì)，創(chuàng)建一個(gè)系統(tǒng)性的強(qiáng)化安全結(jié)構(gòu)。新思科技在行業(yè)中獨(dú)樹(shù)一幟，不僅擁有領(lǐng)先的軟件、工具和解決方案組合來(lái)增強(qiáng)開(kāi)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(kāi)發(fā)者們降低從芯片到軟件以及其他方面的風(fēng)險(xiǎn)。雖然無(wú)法做到絕對(duì)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(kāi)發(fā)者們盡可能地降低安全風(fēng)險(xiǎn)，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I(xiàn)P產(chǎn)品組合

硬件設(shè)計(jì)和驗(yàn)證工具：Platform Architect、測(cè)試自動(dòng)化解決方案TestMAX、故障仿真解決方案Z01X、下一代形式驗(yàn)證解決方案VC Formal、功能驗(yàn)證解決方案VCS、硬件加速解決方案ZeBu和原型設(shè)計(jì)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(jì)的第四個(gè)維度，安全已成為所有開(kāi)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(wú)論是系統(tǒng)級(jí)軟件SoC和FPGA技術(shù)，還是芯片生命周期管理和制造測(cè)試解決方案。

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原文標(biāo)題：PPA之外，芯片設(shè)計(jì)還有第四極？

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