上個月,DARPA對外公布了一項(xiàng)名為SAHARA(Structured Array Hardware for Automatically Realized Applications )的項(xiàng)目。按照DARPA的說法,該項(xiàng)目的目的以應(yīng)對阻礙國防系統(tǒng)定制芯片安全開發(fā)的挑戰(zhàn)。
DARPA在新聞稿中指出,SAHARA是一項(xiàng)重要計(jì)劃,旨在支持國防部研究與工程部副部長USD(R&E)領(lǐng)導(dǎo)的國防部(DoD)微電子學(xué)路線圖,以定義,量化和標(biāo)準(zhǔn)化安全性,同時加強(qiáng)國內(nèi)半導(dǎo)體制造??焖俅_保商業(yè)微電子原型(RAMP-C)和最新的異構(gòu)集成原型(SHIP)項(xiàng)目也是DoD路線圖不可或缺的部分。
他們表示,盡管FPGA在當(dāng)今的軍事應(yīng)用中得到了廣泛的應(yīng)用,但是結(jié)構(gòu)化ASIC可以提供更高的性能和更低的功耗,這使其成為國防電子系統(tǒng)的高效替代品。但是,手動將FPGA轉(zhuǎn)換為結(jié)構(gòu)化ASIC是一個復(fù)雜,漫長且成本高昂的過程,因此很難以國防部應(yīng)用所需的定制芯片數(shù)量來證明經(jīng)濟(jì)負(fù)擔(dān)。
此外,當(dāng)前的轉(zhuǎn)換過程沒有解決設(shè)計(jì)安全性的考慮。為了顯著縮短設(shè)計(jì)過程,降低相關(guān)工程成本并增強(qiáng)芯片安全性,DARPA將與英特爾團(tuán)隊(duì)合作,致力于實(shí)現(xiàn)FPGA功能的自動化轉(zhuǎn)換過程,同時增加獨(dú)特的芯片保護(hù)以應(yīng)對供應(yīng)鏈安全威脅。
DARPA Microsystems的項(xiàng)目經(jīng)理Serge Leef表示:“ SAHARA的目標(biāo)是通過自動執(zhí)行FPGA到結(jié)構(gòu)化ASIC的轉(zhuǎn)換,將設(shè)計(jì)時間減少60%,工程成本減少10倍,功耗減少50%?!?/p>
微電子學(xué)的布雷特·漢密爾頓(Brett Hamilton)表示,結(jié)構(gòu)化的ASIC平臺和方法,以及在SHIP中開發(fā)的先進(jìn)封裝技術(shù),將使美國國防部能夠更快,更經(jīng)濟(jì)地開發(fā)和部署先進(jìn)的微電子系統(tǒng)。
而根據(jù)我們對英特爾的了解,他們已經(jīng)生產(chǎn)了“ eASIC”設(shè)備——結(jié)構(gòu)化ASIC,這是FPGA和標(biāo)準(zhǔn)單元ASIC之間的中間技術(shù)。與FPGA相比,它們具有更低的單位成本和更低的功耗。英特爾在公告中說,與標(biāo)準(zhǔn)單元ASIC相比,它們的設(shè)計(jì)成本更低,上市時間更快。英特爾及其合作伙伴計(jì)劃使當(dāng)前和未來FPGA的轉(zhuǎn)換過程自動化。
按照Serge Leef的介紹,結(jié)構(gòu)化ASIC定制了兩層或三層,這些層是從用戶的設(shè)計(jì)派生而來的?,F(xiàn)在,英特爾的體系結(jié)構(gòu)并不完全類似于門陣列,但是原理相似。
他進(jìn)一步指出,與FPGA不同(這就是為什么它們吸引DoD設(shè)計(jì)者的原因),結(jié)構(gòu)化ASIC(和ASIC)的缺點(diǎn)是它們可以向制造商透露設(shè)計(jì)信息,為可能的克隆,偽造和逆向工程打開了方便之門。相比之下,F(xiàn)PGA更加安全,它們在制造時不包含任何設(shè)計(jì)信息。芯片交付后,設(shè)計(jì)信息將插入到FPGA中。這也就是為什么雙方還將在芯片增加獨(dú)特的保護(hù),希望能夠阻止逆向工程和假冒的攻擊。
DARPA說:“研究團(tuán)隊(duì)旨在開發(fā)新穎的芯片保護(hù)技術(shù),并采用驗(yàn)證,確認(rèn)和紅色團(tuán)隊(duì)來對所采取的措施進(jìn)行壓力測試?!?“一旦該方案得到證明,預(yù)計(jì)該對策將被整合到英特爾的結(jié)構(gòu)化ASIC設(shè)計(jì)流程中?!?/p>
值得一提的,該方案更多的設(shè)計(jì)流程將在美國境內(nèi)進(jìn)行,因?yàn)镈ARPA表示:“英特爾旨在在其10納米工藝上建立結(jié)構(gòu)化ASIC的國內(nèi)制造能力?!?/p>