Cortex-M33-basierte MCUs verbessern die IoT-Sicherheit

LONDON — Sicherheit ist plötzlich ein heißes Thema. Dies ist nicht überraschend, wenn man bedenkt, dass es um das Verbinden von Geräten und die Implementierung von Geräten des Internets der Dinge (IoT) geht, gepaart mit einem größeren Bewusstsein für die potenziellen Bedrohungen durch Cyberangriffe. Vor diesem Hintergrund haben STMicroelectronics und NXP Semiconductors beide Mikrocontroller auf den Markt gebracht, die den Arm Cortex-M33 verwenden, der TrustZone integriert, um eine höhere IoT-Sicherheit zu ermöglichen.

STMicroelectronics hat diese Woche den Mikrocontroller STM32L5 auf den Markt gebracht, der auf der hardwarebasierten Sicherheit Cortex-M33 mit eigenen Verbesserungen wie flexibler Softwareisolierung, sicherem Booten, Schlüsselspeicherung und kryptografischen Hardwarebeschleunigern aufbaut. Es richtet sich an stromsparende angeschlossene Geräte und nutzt die Expertise des Unternehmens in stromsparenden Techniken wie adaptive Spannungsskalierung, Echtzeitbeschleunigung, Power-Gating und mehrere stromsparende Betriebsmodi, die sich in früheren STM32L-Serien bewährt haben. Dies ermöglicht lange Laufzeiten, die durch Knopfzellen oder Energy Harvesting betrieben werden, verbraucht nur 33 nA im Shutdown-Modus und erreicht 402 ULPMark-CP in der EEMBC ULPBench.

In der Zwischenzeit hat NXP seine Single- und Dual-Core-100-MHz-Arm-Cortex-M33-Mikrocontroller der LPC5500-Serie in 40-nm-Flash-Technologie für eine Reihe von industriellen und IoT-Edge-Anwendungen auf den Markt gebracht. Das Unternehmen sagt, es kombiniert gehärtete Sicherheits-Subsysteme und -Software zu einer sicheren Ausführungsumgebung (SEE). Die LPC55S69-Bausteine ​​erreichen eine Effizienz von 32 uA/MHz bei einer Kerntaktfrequenz von bis zu 100 MHz, Dual-Core-Cortex-M33-Fähigkeit mit zusätzlichen eng gekoppelten Beschleunigern für Signalverarbeitung und Kryptographie sowie bis zu 640 KB Flash und 320 KB On-Chip-SRAM für Advanced Edge Anwendungen.

Matt Short, Senior Director für IoT bei IHS Markit, sagte, es sei gut zu sehen, dass Sicherheit ganz oben auf der Tagesordnung steht. Er sagte, dass alle Chipverkäufer mit denselben Kunden sprechen, die alle Bedenken hinsichtlich der Sicherheit äußern.

Die STM32L5-Architektur. (Quelle:STMicroelectronics)

„Mit IoT ist Sicherheit mittlerweile ein Muss geworden“, sagt Short. „Es ist gut zu sehen, dass Sicherheit und Vertrauen ein Gesprächsthema sind, auch auf Mikrocontroller-Ebene. Eine Hardware Root of Trust ist unerlässlich. STMicro blieb bei einem 90-nm-Prozess und wurde für den Stromverbrauch optimiert, wobei ein ausgereifterer Prozess verwendet und einige Schaltungsdesigntechniken verwendet wurden, um die Batterieleistung erheblich zu reduzieren. Vielleicht hat 90nm auch einen Kostenvorteil. Andererseits hat sich NXP für Leistung in einem 40-nm-Prozess entschieden.“

Im Allgemeinen, so Short, ist es ein guter Schritt für ST, die Akkuleistung über die Prozessorleistung zu optimieren. Aber er sagte, dass der wahre Unterschied für ST, NXP und andere Unternehmen in den Ökosystemen liegt, die sie um den Mikrocontroller herum aufbauen.

„Die Diskussion verlagert sich allmählich von Hardware und Software hin zu Partnerschaften und Ökosystemen“, sagte Short.