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旺宏電子深化車聯網布局 確保車用系統安全與可用性

旺宏電子產品行銷處副處長周志鴻。

隨著技術進步與使用者需求的增加,汽車產業的智慧化革命已然展開,未來的車輛除了透過各種新技術強化安全與便利性外,也將與外部的網路連結,提升駕駛體驗,不過旺宏電子產品行銷處副處長周志鴻在「智慧車與車聯網之發展趨勢與機會」演講中指出,系統功能要完整,必須有先進的關鍵零組件技術作後盾,在這其中,記憶體將扮演重要角色。

周志鴻進一步表示,近年來汽車有四大設計趨勢,包括自駕、網路通訊、營運模式與電子化。這四大趨勢中,自駕車被認為是汽車技術的終極體現,雖然離全自駕仍有一段距離,不過各廠商都已逐步朝此目標邁進。網路通訊分為車內與車外兩部分,前者是讓車體中各零組件可以互相溝通,後者則是讓車輛與外接的人、車、物互動,讓行車更安全順暢。營運模式是這幾年常見的車輛共享機制,以租代買的機制讓消費者購車意願大減,對此趨勢,汽車製造業者一開始重新審視車輛對人的意義,進而調整其設計理念與功能架構。至於汽車電子化則已有一段時間,在技術成熟之下,近年來導入開始加速。

與傳統車輛相較,新世代智慧車最大不同之處在於IoV(車聯網)系統,誠如前文所敘,未來車輛不僅內部各元件、系統要能互通外,還要與外部的車輛、基礎建設連結,在此需求下,車用系統就將產生機密性、安全性與可用性等三大需求。

在這三大需求中,機密性向來被視為個人資產,在車用系統中也是如此,在車用系統中,機密防護機制可確保內部資料不向未經授權的個人提供或披露信息。安全性則是指在整個生命週期中維護和確保數據的準確性和完整性,旁人不能以未經授權或未檢測到的方式修改車用系統數據。最後則是可用性,為了使系統發揮作用,必須在需要時提供訊息。高可用性系統旨在始終保持系統的穩定運作,防止因斷電、硬體故障和系統升級導致服務中斷。

為解決上述問題,旺宏電子推出了ArmorFlash解決方案,此一方案目前有32Mb~512Mb等不同容量的系列產品,在資安方面,擁有金鑰條款、加解密、認證、防竄改等特殊安全設計。在資訊安全的實際應用上,無論是身分安全鑑定(Authentication)、加密金鑰(Crypto keys)、安全啟動(Secure Boot)機制,以及各種資料儲存的安全保護技術,都仰賴唯一與獨特的編碼作為加密或身分鑑定之用。在所有設計中,周志鴻特別介紹可高度確保資訊的機密性與完整性的PUF Code技術取代舊有的獨特認證碼(Unique ID)的設計,此技術是選擇記憶體IC中的任一I/O區塊作為辨識碼,由於每一IC特性不同,因此旁人無法預測,即使被讀取也無法複製,在此機制下,系統被破解的難度將大幅提升,進而確保其資訊安全。

除了資安方面,數據移動成本也是車用電子系統的重要考量,尤其當AI被導入後,車內外的儲存及處理的數據量將大幅增加,大量數據運算和移動將造成龐大系統負擔。對此旺宏電子的非揮發性記憶體(NVM)產品,包括3D NAND,可以在記憶體中處理AI運算(以Von Neumann Architecture的運算為例)當中最繁複,同時最多資料搬動的MAC(Muliplier and Adder),把需要處理的龐大資訊(例如影像資訊)作先期的處理運算,之後將處理的結果送到主處理器,可以大幅度增進AI運算的效能。這種在記憶體中執行運算(Computing In Memory)的Memory-Centric系統架構設計,將是未來AI系統的趨勢。

周志鴻指出,上述產品與技術都是旺宏電子針對智慧化應用設計,而在所有場域中,汽車因與人體安全有直接關係,因此對系統元件的資安與可靠性要求相當高,旺宏電子解決方案可解決這兩大問題,協助業者強化產品效能,掌握即將到來的智慧車商機。

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