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聚焦安全物联与人工智能,Winbond 闪存家族释放价值

伴随国内5G基站建设的进一步完善,未来物联网技术发展也备受关注。不久前,Winbond面向大陆首次发布了其独具特色的创新型存储产品,聚焦安全物联与人工智能,受到市场的广泛关注。

“Trust Your Device”:以硬件的方式实现更高的安全性

物联网时代,网络与存储安全面临的挑战与日俱增,虽然各国政府都出台了系列网络安全法规,但总有不法分子在觊觎,而各种软硬件及系统存在的安全漏洞也给他们可趁之机。

硬件设备安全是物联网网络安全的基础,而安全储存是硬件安全的核心。Winbond安全解决方案行销处处长陈宏玮表示,要营造一个安全的物联网环境,首先要保证硬件安全,后续在硬件上面进行开发及应用,整个生态系统才会变得健康且安全。

安全领域覆盖众多层面,作为以存储器为主的一家芯片公司,Winbond将自己定位于安全生态系统的一部分,专注安全存储,以储存代码以及用户数据的安全为宗旨,赋能”信任我的设备(Trust Your Device)”。基于”TrustME®”理念,陈宏玮认为,只有保证硬件的安全,才能发展软件、系统乃至整个网络的安全。

很多攻击事件证明,黑客在不断地攻击储存在闪存中的代码和数据。而以硬件的方式实现的安全,有效抵御了远程攻击的黑客修改系统固件的企图。

作为Winbond安全存储产品代表作之一,W77Q基于一系列安全标准和可靠的措施,确保固件和配置数据安全。另外,W77Q只允许加载受信任的代码,避免连接的设备受到远程软件攻击。Winbond还设计了系统线上或云端自动恢复的能力,一旦检测到任何固件代码或关键数据损坏,或者黑客恶意入侵可快速将系统恢复到完整性状态。此外,W77Q采用标准型的SPI Flash接脚兼容的封装设计,可以將現有的标准型的闪存直接替换。

W77Q可满足客户对高性能、高成本效益的物联网设备的需求,相关的安全特性都以硬件的方式固化在芯片中,帮助用户实现快速部署。目前,Winbond正在与一些软件开发商合作开发完整的解决方案,并且以预认证方案的方式跟越来越多的生态伙伴进行高效率的认证,提供成本优化的解决方案。

总体而言,Winbond安全闪存具有四大特点,一是通过了各类知名的、具有公信力的安全认证,包括通用安全准则(Common Criteria)的EAL2认证和IEC62443标准, GlobalPlatform正在推广的SESIP认证以及Arm平台安全架构(PSA)规范等等,打造值得信赖且行之有效的解决方案,满足不同应用、不同市场与地区的安全法规要求;二是设计灵活,适用于现有的以及未来的设计,具有成本优势且操作简便;三是针对从40nm到28nm、22nm甚至更先进制程的微处理器(MCU),Winbond提供不同存储密度的嵌入式安全闪存,轻松实现容量的可扩展性;四是多功能性,涵盖应用程序中的不同安全级别,包括欧盟《网络安全法案》”substantial(坚实)”甚至更高级别、更强安全性的标准。

瞄准边缘人工智能领域,以GP-Boost DRAM来布局低功耗高带宽市场

基于安全背景下的存储解决方案,对稳固市场所发挥的作用可想而知。

放眼存储应用的整个市场,从到微控制单元(MCU),到更强大的微处理运算单元(MPU),到多核AP处理器,伴随功能的越来越强大,数据传输速率也从0.2Gbps到4.26Gbps,所能处理的对象也从声音、图像到4K至8K超高分辨率视频,承载的固态硬盘从早期的SATA到PCIe 1.0、PCIe 3.0正在走向PCIe 4.0;这对DRAM的带宽和容量要求也越来越高。

Winbond投入利基型DRAM市场,以中低容量的同时巧妙地发展低功耗高带宽解决方案。

某些操作系统对存储容量要求并不大。例如,基于Arm的嵌入式操作系统RTOS,所需要的存储容量在32Mb至256Mb之间,主流的Linux操作系统Light OS,所需的DRAM容量在512Mb~2Gb之间,当然,最近很红的Linux加上神经网络模型,或者其他OS搭配人工计算引擎,需要的DRAM的容量已经介于1Gb~4Gb之间。

面对未来5G、AIoT应用前景无可估量的需求,Winbond的DRAM解决方案有哪些特色?Winbond市场产品行销企划部曾一峻从云端、基站与高性能计算、连接性和AIoT四大应用领域介绍了公司的DRAM布局策略。

在云端部分,因为对DRAM容量需求相对较大,该部分均由大型厂商在生产和供应。不过,对于可能存在控制板的小基站部分,Winbond在着力捕捉市场商机,提供诸如外挂的4G DDR3或DDR4。

在边缘计算加速系统,Winbond提供低容量的4Gb到8Gb LPDDR4,以满足人工智能加速器给5G基站或高性能计算(HPC)的需求。

在连接性方面,Winbond针对办公环境或者家庭将建设大量Wifi 6环境应用需求的5G-CPE提供了低容量的2/4Gb的DDR3L或DDR4解决方案,5G调制器方面提供低容量的2/4Gb LPDDR4;针对无线穿戴耳机,推出了32Mb~256Mb具有低功耗、少管脚(17Pin)特点的HyperRAMTM。

在AIoT领域,Winbond针对不同行业的应用推出了对应的产品。如在8K分辨率的LCD监视器或者4K AMOLED方面,Winbond提供了从1G到8G的LPDDR3/4产品线;低功耗、高带宽的GP-Boost产品可满足智能摄像头和边缘的人工智能领域需求;针对轻智能AI需求的AR/VR设备,Winbond正在陆续合作提供1到2Gb LP DDR3/DDR4;ADAS与C-V2X领域离不开高速的DRAM,Winbond LPDDR4可满足新能源车在自动、安全驾驶方面的计算需求;针对用于IoT的传统MCU,Winbond提供了容量为32Mb到256Mb的HyperRAMTM。

曾一峻重点介绍了公司两款在人工智能领域应用广泛的GP-Boost DRAM系列产品,尤其是其中的特色产品1Gb LPDDR3。

适用于边缘人工智能的GP-Boost DRAM产品分为四大系列,功耗范围从0.05W到0.4W,带宽从2.13 GB/s到17.04 GB/s,对应的产品分别是从32Mb到256Mb ULP的HyperRAMTM,人工智能运算力相当于0.3到0.5TOPS,叠加人工智能NPU或ArmU55这样的处理器后,可以进行简单的声音和图像识别;GP-Boost DRAM 512Mb/1Gb LP2的运算力可达0.5到1 TOPS,CPU可以是Arm Cortex-Ax NPU N37或者客制化的NPU,满足智能门铃、智能家居或人脸识别一类的应用;Winbond 1Gb LPDDR3算力约为1.0至4 TOPS,结合N57或者客制化的NPU,适合于实时图像识别、图形侦测等人工智能运算领域;Winbond 1~2Gb的LPDDR4/4X,结合N77或客制化的NPU,可提供4 TOPS以上的算力,例如智能摄像头或是边缘计算,满足5G环境私有云对AI加速运算的需求,在未来一两年可能类似的产品将上市。

其中,偏低端的HyperRAMTM产品有两个制程,38nm制程的容量从32Mb、64Mb到128Mb,均已经量产,封装方式有24BGA、49BGA以及WLCSP类型;25纳米制程、128Mb容量产品单颗解决方案预计明年下半年问世,其在1.8V情况下仅45mW超低功耗,除了通用的低省电、低功耗、可抗噪等原有特性,还具备更小尺寸、更高带宽特性。今年年底,容量为256Mb的HyperRAMTM产品也将问世。

另一款中高端的1Gb LP3,封装类型提供178BGA,尺寸为11.5mm*11mm,以及KGD,可应用于边缘人工智能、智能音箱、AIoT、NB Panel T-con、嵌入式人工智能摄像头等10多个领域,并且还在不断增加。

1Gb LP3产品应用广泛,代表其在市场上有较高的客户接受度。

全球首发八位串口NAND闪存

除了在存储安全领域及低容量、低功耗以及高带宽领域有所建树,Winbond在NAND闪存产品还刚刚发布了一款拳头产品——OctalNAND闪存。

这款在全球首发的八位串口NAND闪存产品,相较于市面上普通串口每秒20至30MB的传输速率,OctalNAND闪存每秒可达240MB,是当前最快的串口NAND闪存,与NOR相比,其擦写时间节省96%。

据Winbond闪存产品企划经理黄信伟介绍,OctalNAND闪存无需引入纠错码、无需更改区块管理算法,无论是在软件方面还是在硬件方面,整个系统的设计更简单。在成本方面,仅芯片本身OctalNAND闪存就比相同容量的NOR节省一半,而从整个系统的成本来说,还会更加有优势。OctalNAND资料储存率超过十年。

“解决了读取速度,再加上成本优势,我们相信在未来OctalNAND闪存有机会在车用市场上发光发热。”黄信伟说。

以熟悉创新促进存储产业健康发展

置身于在竞争压力强大之下的闪存储存行业,Winbond一直试图在走一条与众不同的道路。推出高度安全的闪存产品,巩固低容量低功耗市场的同时发展高频宽解决方案,乃至从OctalNAND闪存来切入Octal高速传输领域,从而有效规避了同质化的市场恶性竞争,是Winbond对市场长期观察后针对未来发展做出的一系列明智的决策。

未来3-5年内,物联网的需求将会取得蓬勃发展,在数据采集和分析处理方面,越来越多的制造商都在看好并介入这个领域。对Winbond而言,未来将是一个巨大的市场。



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