赛普拉斯超低功耗双核PSoC®6 MCU提供PSA定义的最高级别保护

赛普拉斯半导体公司（纳斯达克代码：CY）近日宣布，推出基于PSoC®6 MCU的支持Arm®平台安全架构（PSA）Trusted Firmware-M的参考实例，是符合PSA标准的最高级别保护能力的解决方案。通过利用PSA全套威胁模型、安全分析、硬件和固件架构规范以及Trusted Firmware-M设计参考，物联网（IoT）设计人员可以快速、轻松地使用PSoC 6 MCU实现安全设计。

Arm物联网设备IP业务部副总裁兼总经理Paul Williamson表示：“互联设备正在快速发展，为了真正实现这些技术所带来的效益，安全性不可忽视。在广大物联网应用中实现安全的MCU开发是业界的共同责任，而赛普拉斯的PSoC 6 MCU将进一步把PSA的优势扩展到我们整个生态系统。”

赛普拉斯微控制器与连接业务部高级副总裁Sudhir Gopalswamy表示：“凭借PSoC 6 MCU的内置安全特性以及与Arm的合作，我们迅速为Trusted Firmware-M提供了支持。我们很高兴能为设计人员提供超低功耗、灵活且符合PSA标准的安全解决方案。”

赛普拉斯PSoC 6 MCU采用双核Arm Cortex®-M内核，与可配置存储器以及外设保护单元相结合，实现PSA定义的最高级别保护。该系列MCU提供三级基于硬件的隔离：1）使用专用Arm Cortex®-M0+内核为可信应用提供隔离的执行环境；2）保护信任操作和系统服务源的安全元件功能；以及3）隔离每个可信应用程序。三个级别的隔离可共同减少威胁的攻击点。该系统增加了一个真正的随机数生成器（TRNG）和加密加速器，而PSoC 6 MCU架构中的Cortex-M4内核则可为不受安全保护的应用程序提供了一个适用于丰富执行环境的清洁编程模型。

根据Arm v8-M的当前版本，PSoC 6 MCU的Trusted Firmware-M参考实例使设计人员能够：

• 通过配置保护单元轻松实现安全和非安全执行环境之间的硬件隔离
• 使用Mbed操作系统安全服务

未来版本将包含多图像可信启动，完整的PSA API支持，以及具有安全元件功能的可信源安装。

供货情况

紧凑灵活的系统集i.MX处理器、Wi-Fi连接和安全性于一体，助力物联网产品快速上市

2018年2月27日—恩智浦半导体NXP Semiconductors N.V.（纳斯达克代码：NXPI）宣布推出全新的“物联网芯片”，极大地推进了边缘计算的发展，前景广阔。这个可扩展的产品系列将恩智浦基于ARM®的i.MX应用处理器、Wi-Fi和蓝牙集成到更小的尺寸空间中，赋予物联网设备丰富的功能、安全性和连接能力。

新款芯片有助于解决在尺寸极度受限的物联网设备中实现应用的设计难题。作为系统级小型化解决方案，“物联网芯片”提供了必备的性能、可扩展性和小尺寸，使开发人员能够快速将设计投入生产。

恩智浦工业与消费市场i.MX应用处理器副总裁Martyn Humphries表示：“作为从板上产品向未来‘物联网芯片’愿景演变的一个重要步骤，我们高度集成的解决方案彻底揭开了物联网的神秘面纱。恩智浦的前瞻性设计方式将为客户提供更高的跨系统效率，使他们能够加快产品上市时间，而不增加额外成本。”

恩智浦联合值得信赖的市场领军企业，提供面向未来的灵活解决方案

“物联网芯片”集恩智浦的i.MX应用处理器系列和Wi-Fi/蓝牙解决方案于一体，为开发人员提供针对工业和消费市场的成熟解决方案，能够快速构建紧凑型物联网产品。

产品主要特点：

• 高性能计算和连接

−Arm Cortex-A7应用处理器提供高性能和高功效

−高带宽双频802.11ac Wi-Fi和Bluetooth 4.2

−与Wi-Fi认证模块类似的解决方案，采用经过验证的Wi-Fi/BT软件协议栈

• 安全

−i.MX应用处理器提供了高级安全特性，如：安全启动、篡改检测与响应、以及高吞吐量加密

−为了提供额外的物理安全保护，“物联网芯片”可以通过定制化芯片间接口 (inter-chip interface) 进行扩展。在不增加芯片封装尺寸的前提下，集成安全芯片 (Security Element)。

• 紧密集成的小尺寸结构

−内置了应用处理器和Wi-Fi/BT的解决方案只有14mm x 14mm x 2.7mm的大小

−全新的封装设计使硬件设计人员可通过直通式电路板堆叠DDR存储器，简化了PCB设计并可额外节省空间

• 可扩展和模块化

−通过芯片间接口 (inter-chip interface)，用户可以在同样的14x14的封装里，根据特定需要，获得不同级别的i.MX性能

−尺寸兼容的模块还提供了一系列不同的Wi-Fi/BT选项，以满足应用需要

上市情况

恩智浦首款基于i.MX 6ULL应用处理器的“物联网芯片”产品将于2018年下半年上市。i.MX 7和i.MX 8处理器配置将于2019年上市。

由于汽车电子、物联网等新需求浮现，2017年部份半导体生产链出现缺货情况，不仅上游硅晶圆及导线架等材料缺货，包括DRAM、NAND Flash、NOR Flash亦同步缺货，另微控制器（MCU）、金氧半场效电晶体（MOSFET）也因缺货而拉长交期或顺势涨价，供需失衡的景象难得一见。

2018年即将到来，硅晶圆及导线架仍供不应求，价格将持续调涨，DRAM、MOSFET缺货情况难获纾解，MCU交期虽然可望因进入淡季而缩短，但普遍来看交期仍长达3个月，比正常安全库存时期高出1～1.5个月。至于NAND/NOR Flash则因新产能开出，缺货压力将获得纾解。

以半导体硅晶圆来看，由于主要供应商近几年没有扩产，今年正好遇到半导体厂晶圆产能大量开出，2017年全年处于缺货情况，2018年也将供不应求；为确保2018年硅晶圆供货无虞，全球半导体大厂采预付订金方式确保明年货源，价格则每季调涨。法人看好环球晶圆、合晶、嘉晶、台胜科等硅晶圆供应商营运。 半导体导线架同样面临缺货问题。由于国际IDM厂全力抢攻汽车电子及物联网市场，对导线架需求大增，但主要供应商近年来持续整并，今年下半年供应已吃紧，明年上半年亦将小幅缺货，价格可望续涨，对于长华科、界霖等供应商十分有利。

存储器部份，DRAM下半年缺货严重，明年上半年将持续缺货，虽然业者有意提高产能，不过新产能开出时间将落在明年底及后年初，所以2018年上半年DRAM位元供给成长只能依靠1x纳米升级，整体来看还是供不应求，价格持续看涨，南亚科、华邦电、威刚等将持续受惠。

NAND Flash及NOR Flash明年上半年缺货情况则可获得纾解。包括三星、东芝、SK海力士、美光等下半年加快3D NAND产能及技术转换，良率已持续提升，明年产能开出后就可充足供货。NOR Flash同样因长江储存及中芯国际产能开出，加上力晶投入代工市场，明年上半年产能增加，需求端则进入传统淡季，市况可望趋于供需平衡。

至于MCU市场，由于汽车电子及物联网大量导入MCU架构，但包括意法、德仪、瑞萨等IDM厂产能不足因应需求，导致交期大幅拉长至3个月以上，部份缺货严重的料号交期更长达半年。随着终端需求明年上半年进入淡季，加上晶圆代工产能支援，交期可望缩小至3个月以内，但仍较安全交期的1～1.5个月长，盛群、新唐则受惠转单，明年上半年营运将淡季不淡。

国际IDM厂陆续淡出电脑及消费性电子的中低压MOSFET市场，产能移转至汽车电子中高压MOSFET市场，或是转向量产绝缘闸双极电晶体（IGBT）或超接面（Super Junction）元件，所以中低压MOSFET下半年严重缺货，明年上半年因无新产能支援，仍会维持供不应求情况，但缺货缺口会缩小，法人看好尼克森、大中、富鼎等营运表现。

- 可编程模块化解决方案简化新智能电表、智能电网硬件、智能路灯、家庭控制器和工业控制器的设计和部署

2017年10月9日 – 意法半导体（STMicroelectronics，简称ST；纽约证券交易所代码：STM）推动全球电能使用和管理智能化浪潮，推出新的模块化电力线通信(PLC)调制解调器芯片组。新芯片组让设备厂商能够灵活地设计电表、智能电网节点、路灯、家庭控制器、工业控制器，目前这款新产品被三家世界一流的智能电表厂商用于设计新的解决方案。

作为一个整体解决方案，新芯片组整合了数据封装和转换所需的协议处理功能，可以发送数据，具有通过电网发送数据所需的线路驱动功能，让客户能够研制高成本效益的电力线通信产品，既可以是新设计的内部组件，也可以是旧设备外接模块的内核，能够完美满足某些特定法规的要求。在这些应用场景中，ST PLC调制解调器芯片组用作外部通信模块，用于连接现有的或新的电表或控制器。此外，灵活的可编程功能让多个不同型号产品柯以共用同一个硬件平台，支持软件现场更新，从而进一步降低拥有成本。

意法半导体工业和转换产品部总经理 Domenico Arrigo表示：“从推出第一代数字电表开始，ST为世界一流的智能电表厂商提供服务，今天芯片组部署数量超过6000万颗，遍布欧洲、中国和美洲的家庭和楼宇。利用在初级阶段积累的经验，全球下一代智能电表和其它物联网计划提出了新的设计要求，而是我们的新芯片组是满足新要求的最佳解决方案。新芯片组是一个灵活且高成本效益的PLC连接解决方案，全编程功能可让其在全球部署变得更简单，而且支持不同的PLC标准。”

市场调研公司IHS Markit[1] 称，目前智能电表年销量超过1亿台，预计到2021年销量增长速度超8%。

技术说明

新芯片组由两颗芯片组成：ST8500可编程PLC引擎和STLD1线路驱动器。

ST8500是一个系统芯片(SoC)，包括一个高性能的四核DSP处理器和一个ARM® Cortex®-M4F内核处理器，前者用于实时协议处理，后者用于高层处理及系统管理。每个处理器在芯片上都有各自的程序和数据SRAM存储器。该芯片还提供一套智能电表专用外设接口，其中包括AES加密引擎，还集成了用于连接STLD1线路驱动器的模拟前端(AFE)。

ST8500的接收功耗低于100mW，确保新智能电表具有超低功耗，满足最新的能效标准，最大限度降低电网负荷。STLD1线路驱动器通信可靠性很高，甚至能够在有噪声的线缆上通信，在单端18V或差分模式36V宽压输出范围内，具有低阻抗、高驱动能力和高线性。

芯片内置通过认证的G3-PLC和PRIME电力线协议栈，并符合CENELEC、FCC和ARIB频带法规。

随着物联网(IOT)、云计算等新一代信息技术广泛应用，及智慧城市节能与环境永续趋势带动，城市路灯开始加入传感器，具备连网、收集、分析周围环境、交通信息，转变成智能路灯。根据调研机构Northeast Group资料，2016年全球路灯市场规模约3.15亿盏，至2026年将成长达3.59亿盏路灯，而LED路灯与智能路灯市场规模将会高达695亿美元。另根据Philip市场调查，目前全球路灯安装系统只有1%具备联网功能，但平均每年复合成长率则达16%。

解决物联网布点及供电问题

智慧城市充分运用感测、移动网络与云计算等技术，整合城市关键信息并进行分析，以解决交通环境、公共安全、工商业服务等需求，因此需要一个信息收集、处理的物联网终端设备，而路灯具有位置优势及供电系统两大优势，可解决物联网设备的两个最大问题：布点及供电。

然而，智能路灯应用于户外照明，范围广、数量多，若采用ZigBee等短距离传输，受限覆盖范围小、需布署大量网关及设备维护成本，而以传统2G/3G/4G网络来做物联网M2M传输虽覆盖距离广，但也不满足IOT设备低功耗、低成本的要求。因此低功耗广域网(LPWA)技术应运而生，LPWA有远距离通信、低速率数据传输和低功耗3大特点，适合远距离传输、通信数据量很少、需电池供电的物联网应用。

目前已有LPWA应用于智能路灯案例，Telensa在英国埃塞克斯郡建立涵盖13万盏智能路灯、使用户外无线单灯控制系统的网络(PLANet)，由于PLANet以LPWA传输数据，并根据多种因素灵活调节光照，达到节能省电，此外Telensa在路灯上也布有传感器可知车辆出入状况，驾驶人能利用此服务得知附近是否还有停车位，让路灯达到便利交通、节省能源，甚至协助警方办案，预估LPWA将逐渐应用于智能路灯。
　
另一个例子是思科在2014年与美国密苏里州堪萨斯市讨论规划10年、共1,500万美元的智慧城市基础建设计划，并于2016年正式启动第一阶段。思科于市中心安装125座智能路灯，可较传统路灯节能达8成，未来堪萨斯市可利用智能路灯等智慧城市基础建设增加营收，例如：在停车位地面安装智慧传感器，让智能路灯引导驾驶到空位，传感器会自动计时计费，驾驶亦可透过app在线付费。

对城市而言，建设智能路灯具有明显优点，包括覆盖广、节能省电、远程监控路况、侦测城市环境以及运用于交通、安全等应用，但许多城市将信息储存于云端，网络安全成为须考虑的问题，另外，越来越多传感器安装于智能路灯之上，如录像监控、声音传感器等，可能使民众隐私疑虑成为另外一个问题，因此厂商在设计时间就必须注意可能涉及的隐私议题。

此外，智能路灯的建置还需考虑经费来源和拥有权的结构、基础设施是否委外管理等因素，而不能一昧将各种传感器或额外功能加装于路灯之上，如让路灯身兼电动车充电站、免费无线上网热点、录像监控等。智慧城市在不同国家、不同应用场景的需求不一样，面临的问题也不一样，在建设智能路灯时，每座城市都必须个案评估，才能解决城市中的实际问题，也才能让智能路灯的效益发挥最大功效。

软硬整合发展产品转向服务

物联网装置生命周期往往很长，一旦购买安装之后，将长时间使用、不易汰旧换新，透过提供订制化和创新的服务发挥物联网价值，才能发挥更多的加值功能和应用，对于智能路灯业者而言，如何在保证分享到硬件销售收益外，也能在软件及服务方面有所收益，是必须思考的课题之一。

例如美商通用由硬件产品销售转向服务导向的商业模式发展，智能路灯不只是赚取设备费用，而是掌握透过路灯所收集的各种数据，而地方政府欲使用数据发展城市解决方案，还是要支付通用数据处理服务费用。此外，通用提供新创业者免费使用路灯相关数据60天，让他们研发智慧城市应用，如后续欲持续使用数据再进行收费，借此吸引各方参与、快速扩大用户基础与发展城市应用。

因此，智能路灯产业应思考借助软硬整合发展产品转向服务的商业模式，可与政府、学研与新创公司组成生态体系，利用路灯收集、分析数据与信息回馈，创造各种智慧服务达到多赢局面。