物联网时代EDA厂商的新使命

物联网时代EDA厂商的新使命

　　从应用软件到嵌入式软件再到操作系统甚至芯片，黑客在电子系统方面的渗透更加广泛。特别是在物联网的背景下，安全问题产生的威胁会急剧放大。

　　今年Mentor Graphics的技术大会上，该公司董事长兼CEO Walden C. Rhines(Wally)进行了 《硅芯片安全：物联网推动者》的主题演讲，阐述了物联网时代芯片安全的重要意义，以及EDA厂商所面临的机遇与挑战。

　　Wally谈到，一直以来，操作系统或应用级的病毒和恶意软件是大家主要关心的问题，但事实上这些问题只会影响一部分用户。相反，在底层芯片中，即使很小的更改或是性能破坏，都会导致灾难性的安全问题。

　　传统的芯片厂商多通过产品固件或软件执行安全防护功能，而系统厂商则倾向于直接采用第三方的嵌入式软件进行防护。在未来的物联网环境中，这样的安全防护方式将会漏洞百出。特别是在系统单芯片、微控制器加大导入开放式IP的趋势下，安全隐患可能一开始就存在于芯片底层了。“由于硬件的安全越来越成为信任问题的根源，未来EDA公司将会把更多的精力放在帮助用户解决芯片安全的问题上，而这要求转变在芯片设计和验证过程中的思维模式。” Wally表示，“传统的EDA角色是先设计，然后验证芯片能否实现预期功能。而创建安全的硅芯片，就需要在验证环节确保芯片不要做不期望的事情。”

　　在广泛且复杂的硬件设计链中，SoC的设计复杂度在不断提升。根据行业数据统计显示，平均每颗SoC使用超过80个IP核，其中有70%以上的IP核是复用的，又有1/4的IP是外部开发的，这使得每一个IP都有可能暴露在黑客的视野范围内。其中，硬件木马的检测和预防，被Wally视为第一位的安全问题。在一个系统级方案的实现过程中，硬件是信任的基础，而EDA工具是解决安全问题的核心。Wally认为，要解决芯片级的网络安全必须以EDA为核心，从三个设计层面着手：首先是芯片层面的旁路攻击(Side-Channel Attacks)防护策略;其次是供应链的安全管理机制;第三是芯片内部逻辑单元的硬件木马(Hardware Trojans)侦测能力。通过层层把关IP和逻辑安全，防止未经验证及授权的芯片流入市面，从而让制造商全面掌握设计问题，确保物联网应用的安全。

　　Wally表示，在新的发展趋势下，传统的软件仿真已不能满足新的发展要求，而硬件仿真可以有效率、有弹性地完成仿真、验证工作，他用验证3.0来形容当今的时代，即软硬件协同验证的时代。回顾验证技术的发展，验证0.0时代是晶体管的时代，所有都是器件级的仿真;随着器件性能的成倍提升，开始进入1.0时代，网表级仿真是当时的重点;而测试平台的自动化程度一直在提升，验证2.0时代也随之到来，System Verilog成为主角;现在，一个完整的系统级方案是软硬件兼具的，于是软硬件协同设计几乎成为所有设计者的必选。Wally强调，未来，EDA工具除了在先进制程模拟、仿真模型验证中扮演关键角色外，也将协助芯片厂商找出易受恶意攻击的设计弱点，来实现芯片级网络安全的可靠性。目前，许多涉及芯片安全的组织已经由EDA厂商在牵头运作，将来可能会有设计流程、规则等方面的改变，而毫无疑问，一切都在向最有效率、最安全的方向行进。

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