伴隨國內5G基站建設的進一步完善,未來物聯網技術發展也備受關注。不久前,Winbond面向大陸首次發布了其獨具特色的創新型存儲產品,聚焦安全物聯與人工智慧,受到市場的廣泛關注。
「Trust Your Device」:以硬體的方式實現更高的安全性
物聯網時代,網絡與存儲安全面臨的挑戰與日俱增,雖然各國政府都出臺了系列網絡安全法規,但總有不法分子在覬覦,而各種軟硬體及系統存在的安全漏洞也給他們可趁之機。
硬體設備安全是物聯網網絡安全的基礎,而安全儲存是硬體安全的核心。Winbond安全解決方案行銷處處長陳宏瑋表示,要營造一個安全的物聯網環境,首先要保證硬體安全,後續在硬體上面進行開發及應用,整個生態系統才會變得健康且安全。
安全領域覆蓋眾多層面,作為以存儲器為主的一家晶片公司,Winbond將自己定位於安全生態系統的一部分,專注安全存儲,以儲存代碼以及用戶數據的安全為宗旨,賦能」信任我的設備(Trust Your Device)」。基於」TrustME®」理念,陳宏瑋認為,只有保證硬體的安全,才能發展軟體、系統乃至整個網絡的安全。
很多攻擊事件證明,黑客在不斷地攻擊儲存在快閃記憶體中的代碼和數據。而以硬體的方式實現的安全,有效抵禦了遠程攻擊的黑客修改系統固件的企圖。
作為Winbond安全存儲產品代表作之一,W77Q基於一系列安全標準和可靠的措施,確保固件和配置數據安全。另外,W77Q只允許加載受信任的代碼,避免連接的設備受到遠程軟體攻擊。Winbond還設計了系統線上或雲端自動恢復的能力,一旦檢測到任何固件代碼或關鍵數據損壞,或者黑客惡意入侵可快速將系統恢復到完整性狀態。此外,W77Q採用標準型的SPI Flash接腳兼容的封裝設計,可以將現有的標準型的快閃記憶體直接替換。
W77Q可滿足客戶對高性能、高成本效益的物聯網設備的需求,相關的安全特性都以硬體的方式固化在晶片中,幫助用戶實現快速部署。目前,Winbond正在與一些軟體開發商合作開發完整的解決方案,並且以預認證方案的方式跟越來越多的生態夥伴進行高效率的認證,提供成本優化的解決方案。
總體而言,Winbond安全快閃記憶體具有四大特點,一是通過了各類知名的、具有公信力的安全認證,包括通用安全準則(Common Criteria)的EAL2認證和IEC62443標準, GlobalPlatform正在推廣的SESIP認證以及Arm平臺安全架構(PSA)規範等等,打造值得信賴且行之有效的解決方案,滿足不同應用、不同市場與地區的安全法規要求;二是設計靈活,適用於現有的以及未來的設計,具有成本優勢且操作簡便;三是針對從40nm到28nm、22nm甚至更先進位程的微處理器(MCU),Winbond提供不同存儲密度的嵌入式安全快閃記憶體,輕鬆實現容量的可擴展性;四是多功能性,涵蓋應用程式中的不同安全級別,包括歐盟《網絡安全法案》」substantial(堅實)」甚至更高級別、更強安全性的標準。
瞄準邊緣人工智慧領域,以GP-Boost DRAM來布局低功耗高帶寬市場
基於安全背景下的存儲解決方案,對穩固市場所發揮的作用可想而知。
放眼存儲應用的整個市場,從到微控制單元(MCU),到更強大的微處理運算單元(MPU),到多核AP處理器,伴隨功能的越來越強大,數據傳輸速率也從0.2Gbps到4.26Gbps,所能處理的對象也從聲音、圖像到4K至8K超高解析度視頻,承載的固態硬碟從早期的SATA到PCIe 1.0、PCIe 3.0正在走向PCIe 4.0;這對DRAM的帶寬和容量要求也越來越高。
Winbond投入利基型DRAM市場,以中低容量的同時巧妙地發展低功耗高帶寬解決方案。
某些作業系統對存儲容量要求並不大。例如,基於Arm的嵌入式作業系統RTOS,所需要的存儲容量在32Mb至256Mb之間,主流的Linux作業系統Light OS,所需的DRAM容量在512Mb~2Gb之間,當然,最近很紅的Linux加上神經網絡模型,或者其他OS搭配人工計算引擎,需要的DRAM的容量已經介於1Gb~4Gb之間。
面對未來5G、AIoT應用前景無可估量的需求,Winbond的DRAM解決方案有哪些特色?Winbond市場產品行銷企劃部曾一峻從雲端、基站與高性能計算、連接性和AIoT四大應用領域介紹了公司的DRAM布局策略。
在雲端部分,因為對DRAM容量需求相對較大,該部分均由大型廠商在生產和供應。不過,對於可能存在控制板的小基站部分,Winbond在著力捕捉市場商機,提供諸如外掛的4G DDR3或DDR4。
在邊緣計算加速系統,Winbond提供低容量的4Gb到8Gb LPDDR4,以滿足人工智慧加速器給5G基站或高性能計算(HPC)的需求。
在連接性方面,Winbond針對辦公環境或者家庭將建設大量Wifi 6環境應用需求的5G-CPE提供了低容量的2/4Gb的DDR3L或DDR4解決方案,5G調製器方面提供低容量的2/4Gb LPDDR4;針對無線穿戴耳機,推出了32Mb~256Mb具有低功耗、少管腳(17Pin)特點的HyperRAMTM。
在AIoT領域,Winbond針對不同行業的應用推出了對應的產品。如在8K解析度的LCD監視器或者4K AMOLED方面,Winbond提供了從1G到8G的LPDDR3/4產品線;低功耗、高帶寬的GP-Boost產品可滿足智能攝像頭和邊緣的人工智慧領域需求;針對輕智能AI需求的AR/VR設備,Winbond正在陸續合作提供1到2Gb LP DDR3/DDR4;ADAS與C-V2X領域離不開高速的DRAM,Winbond LPDDR4可滿足新能源車在自動、安全駕駛方面的計算需求;針對用於IoT的傳統MCU,Winbond提供了容量為32Mb到256Mb的HyperRAMTM。
曾一峻重點介紹了公司兩款在人工智慧領域應用廣泛的GP-Boost DRAM系列產品,尤其是其中的特色產品1Gb LPDDR3。
適用於邊緣人工智慧的GP-Boost DRAM產品分為四大系列,功耗範圍從0.05W到0.4W,帶寬從2.13 GB/s到17.04 GB/s,對應的產品分別是從32Mb到256Mb ULP的HyperRAMTM,人工智慧運算力相當於0.3到0.5TOPS,疊加人工智慧NPU或ArmU55這樣的處理器後,可以進行簡單的聲音和圖像識別;GP-Boost DRAM 512Mb/1Gb LP2的運算力可達0.5到1 TOPS,CPU可以是Arm Cortex-Ax NPU N37或者客制化的NPU,滿足智能門鈴、智能家居或人臉識別一類的應用;Winbond 1Gb LPDDR3算力約為1.0至4 TOPS,結合N57或者客制化的NPU,適合於實時圖像識別、圖形偵測等人工智慧運算領域;Winbond 1~2Gb的LPDDR4/4X,結合N77或客制化的NPU,可提供4 TOPS以上的算力,例如智能攝像頭或是邊緣計算,滿足5G環境私有雲對AI加速運算的需求,在未來一兩年可能類似的產品將上市。
其中,偏低端的HyperRAMTM產品有兩個製程,38nm製程的容量從32Mb、64Mb到128Mb,均已經量產,封裝方式有24BGA、49BGA以及WLCSP類型;25納米製程、128Mb容量產品單顆解決方案預計明年下半年問世,其在1.8V情況下僅45mW超低功耗,除了通用的低省電、低功耗、可抗噪等原有特性,還具備更小尺寸、更高帶寬特性。今年年底,容量為256Mb的HyperRAMTM產品也將問世。
另一款中高端的1Gb LP3,封裝類型提供178BGA,尺寸為11.5mm*11mm,以及KGD,可應用於邊緣人工智慧、智能音箱、AIoT、NB Panel T-con、嵌入式人工智慧攝像頭等10多個領域,並且還在不斷增加。
1Gb LP3產品應用廣泛,代表其在市場上有較高的客戶接受度。
全球首發八位串口NAND快閃記憶體
除了在存儲安全領域及低容量、低功耗以及高帶寬領域有所建樹,Winbond在NAND快閃記憶體產品還剛剛發布了一款拳頭產品——OctalNAND快閃記憶體。
這款在全球首發的八位串口NAND快閃記憶體產品,相較於市面上普通串口每秒20至30MB的傳輸速率,OctalNAND快閃記憶體每秒可達240MB,是當前最快的串口NAND快閃記憶體,與NOR相比,其擦寫時間節省96%。
據Winbond快閃記憶體產品企劃經理黃信偉介紹,OctalNAND快閃記憶體無需引入糾錯碼、無需更改區塊管理算法,無論是在軟體方面還是在硬體方面,整個系統的設計更簡單。在成本方面,僅晶片本身OctalNAND快閃記憶體就比相同容量的NOR節省一半,而從整個系統的成本來說,還會更加有優勢。OctalNAND資料儲存率超過十年。
「解決了讀取速度,再加上成本優勢,我們相信在未來OctalNAND快閃記憶體有機會在車用市場上發光發熱。」黃信偉說。
以熟悉創新促進存儲產業健康發展
置身於在競爭壓力強大之下的快閃記憶體儲存行業,Winbond一直試圖在走一條與眾不同的道路。推出高度安全的快閃記憶體產品,鞏固低容量低功耗市場的同時發展高頻寬解決方案,乃至從OctalNAND快閃記憶體來切入Octal高速傳輸領域,從而有效規避了同質化的市場惡性競爭,是Winbond對市場長期觀察後針對未來發展做出的一系列明智的決策。
未來3-5年內,物聯網的需求將會取得蓬勃發展,在數據採集和分析處理方面,越來越多的製造商都在看好並介入這個領域。對Winbond而言,未來將是一個巨大的市場。
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