在信息化時代，安全問題一直是大家關注的焦點。隨著IoT、AI應用的不斷發展，安全又被提升到了一個新的關注高度，大家都在擔心智能和安全性是否可以兼得，智能化時代如何“放心地使用”AI帶來的便捷，萊迪思認為這是可以做到的。

5月21日，萊迪思半導體（以下簡稱：萊迪思）在上海舉辦了一場以“創建一個安全的智能世界”為主題的新品發布會。會上萊迪思半導體亞太區事業發展總監陳英仁介紹了全新推出的為設備全生命周期安全提供保障的MachX03D FPGA，以及實現網絡邊緣設備10倍性能提升的全新升級sensAI 2.0。

萊迪思半導體亞太區事業發展總監陳英仁

MachXO3D FPGA提供基于硬件可信根的安全

“最近幾年發生了一些安全遭破壞的新聞，例如JEEP車被入侵后40萬輛車被召回，造成了很大的經濟損失；2018年超過40億條的記錄被曝光，這可能造成一系列隱私濫用的事件；史上最大規模黑客利用物聯網設備的 DDOS攻擊，現在IoT的設備多采用‘以量取勝,螞蟻成兵’的方式，DoS最有效的攻擊方法就是‘以量取勝’，因此對物聯網的保護非常重要。不僅如此，就連心臟起搏器都可以受到入侵?！?陳英仁指出，安全問題帶來的不僅是財產方面的損失，甚至可以跟性命相關。

說到安全，大部分的觀念認為是產品運行時的安全，事實上在整個產品的生命周期，從制造到運輸、安裝都要考慮到，甚至直到報廢為止。偽造和過渡構建、數據損壞和竊取、設計盜竊、設備劫持·······這都是設備面臨的安全挑戰，萊迪思應對的辦法就是進行設備驗證、數據和代碼加密、數據驗證和固件驗證等。萊迪思的方式是直接在硬件上面做防范，通過硬件可信根來大幅提高安全性。

當使用MachXO3 FPGA實現系統控制功能時，它們通常是電路板上“最先上電/最后斷電”的器件。通過集成安全和系統控制功能，MachXO3D成為系統保護信任鏈上的首個環節。

萊迪思MachXO3D改進了生產過程中的器件配置和編程步驟。這些優化搭配MachXO3D的安全特性，保障了MachXO3D和合法固件之間的安全通信，從而較好地保護了系統。這種保護從系統制造、運輸、安裝、運行到報廢的整個生命周期中都有效。

陳英仁介紹，MachXO3 FPGA是業界首款符合美國國家標準技術研究所 （NIST）平臺固件保護恢復（PFR）準則的控制FPGA，遵循NIST SP 800 193 PFR標準，滿足三方面的要求：（1）保護，通過訪問控制保護非易失性存儲器；（2）檢測，加密檢測，防止從惡意代碼啟動；（3）恢復，如果遭到破壞，恢復到最新的可信任固件。

MachXO3D能夠為通信、計算、工業和汽車等各類應用實現安全特性，據悉，5家服務器OEM已著手采用MachXO3D設計。

上圖是一個在服務器上的設計案例。左邊是傳統的設計方式，右邊采用了MachXO3D的設計方式。服務器上本身就有一個控制PLD，如果要實現安全，一定要有一個可信根。傳統的“可信根”可能是用軟件的方式，如果MCU為處理器的可信根，由于軟件是串行的處理，它還需要一個固件配合，在相應速度上與硬件相比有一個落差。并且要去做多個保護的時候，MCU最大的挑戰是IO不夠。采用了MachXO3D后，控制PLD、保護PLD和可信根RoT可以結合在一起，通過PLD的平行運算、多功處理，以及短的響應時間與多個IO，可以很有效地同時間保護多個SPI儲存器，加速啟動過程，減少BOM成本和總擁有成本（TCO）。

此外，MachXO3D還具有片上安全的雙配置存儲。一個“可信根”是必須可以被更新的，而更新最怕的是斷電。MachXO3D做了雙系統的配置，確保更新的時候就算斷電了，還有舊的可以可信的配置來開機。

升級版sensAI 2.0助力網絡邊緣設備10倍性能提升

根據Tractica統計，網絡邊緣AI設備的出貨量預計將在2025年達到25億臺，這是一個很大的市場。陳英仁認為，IoT+AI的搭配將會是未來的市場趨勢，終端設備不僅會量大，而且會更加智慧。

為了滿足網絡邊緣AI設備日益增長的需求，2018年5月，萊迪思對外發布了sensAI第一代產品，將實時在線的終端AI加快部署至一系列網絡邊緣應用，包括移動設備、智能家居、智慧城市、智能工廠和智能汽車產品。2019年5月20日，sensAI發布了2.0升級版。

sensAI是一款結合模塊化硬件套件、神經網絡IP核、軟件工具、參考設計和定制化設計服務的完整技術集合，提供了全面的硬件和軟件解決方案，能為網絡邊緣的智能設備實現低功耗（1 mW-1 W）、實時在線的人工智能（AI）。

現有的IoT設備可能有MCU，或者就是一個簡單的開關，基于AI的IoT設備可以利用sensAI去做一些特別的檢測或計算，進而實現開關的功能。萊迪思的FPGA提供靈活的接口，可以很輕易地連接到現有的產品上做智能開關，為現有的產品進行升級。

通過更新了CNN IP和神經網絡編譯器，新增8位激活量化、智能層合并以及雙DSP引擎等特性，相比1.0版本，sensAI2.0帶來了10倍性能提升。

為了進一步降低設計難度，sensAI2.0提供可定制的參考設計，讓客戶更好地從頭到尾設計參考，甚至直接采用參考設計進行更換。sensAI2.0拓展了神經網絡和機器學習框架，支持Keras，提供更方便的設定配置，加速設計周期，為用戶提供無縫的設計體驗。

萊迪思FPGA針對的市場主要是以低功耗為主，結合FPGA的靈活性、擴充性，提供網絡邊緣設備的算法與應用。陳英仁認為，FPGA與ASIC或MCU不是直接的競爭關系，FPGA的應用設計是從FPGA本身的靈活性出發的，只是剛好AI能夠在乘法器和加法器上跑運算，因此FPGA的SoC和ASIC屬于健康競爭的關系，更多時候是優勢互補，通過性能搭配實現雙贏。