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芯来科技发布加解密IP系列与加速器IP系列产品
发布日期:2025-09-01 转载于: 芯来科技

在智能计算与数据交互日益密集的今天,安全已成为SoC设计的首要考量,无论是车载电子、工业控制还是智能终端,数据在传输、存储与处理过程中的安全性直接决定了系统的可信度与合规性。除此之外,随着AI计算、信号处理与边缘智能需求的快速增长,专用硬件加速器也成为提升SoC整体性能与能效比的关键路径

为此,芯来科技推出了分别满足安全性能需求的两类SoC IP产品系列:加解密IP模块系列产品加速器IP系列产品

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芯来科技加解密IP核心模块:

芯来科技加解密IP模块系列产品满足对高性能、安全合规的加解密能力的需求,覆盖对称/非对称加密、哈希与实时解密场景,提供硬件级的安全保障


ACRYP

ACRYP非对称加密单元,支持RSA算法和ECC算法(国密SM2算法属于ECC),提供底层基础运算能力。在软件驱动的配合下,能完成一些协议规定的应用


Frtdec

实时解密引擎FRTDEC允许基于读取请求地址信息实时解密AXI传输流量。在FRTDEC中可定义四个独立且不重叠的加密区域,每个区域可选择强制仅执行(execute-only)或禁止执行(execute-never)。FRTDEC采用AES-128计数器模式实现最低延迟。因此,每当某个加密区域的内容发生更改时,必须使用不同的加密上下文(密钥或初始化向量)重新加密整个区域。

此约束使FRTDEC适用于解密只读数据或代码,例如存储在外部NOR闪存中的内容。当FRTDEC与SPI控制器配合使用时,必须通过闪存控制器的内存映射模式访问外部只读存储器。CPU存储器与FRTDEC遵循小端序格式,而AES硬件加速器遵循大端序格式。


HASH

HASH散列处理器完全兼容安全散列算法(SHA-1、SHA-224、SHA-256、SHA-384和SHA-512)、国密杂凑散列算法SM3、MD5(消息摘要算法5)、散列算法和适合多种应用的HMAC(密钥散列消息认证码)散列算法。HMAC适用于需要进行消息验证的应用程序。

HASH为最多(2128-1)位的消息计算经FIPS(联邦信息处理标准)认可的160、224、256和512位长度的摘要。此外,它还可以为MD5算法计算128位摘要。


CRYP

CRYP可使用DES、Triple-DES(3DES)、AES或SM4算法对数据进行加密和解密加密处理器完全兼容下列标准:

  • 联邦信息处理标准出版物(FIPS PUB 46-3,1999年10月)以及美国国家标准协会(ANSI X9.52)规定的数据加密标准(DES)和3DES(TDES) 

  • 联邦信息处理标准出版物(FIPS PUB 197,2001年11月)规定的高级加密标准(AES)支持多种密钥大小和链接模式

  • SM4国密标准GB/T 32907-2016

  • DES/TDES链接模式ECB和CBC,支持标准56位密钥(每个密钥带8位奇偶校验)

  • AES链接模式ECB、CBC、CTR、GCM、GMAC、CCM,支持128、192或256位密钥大小

  • SM4链接模式ECB、CBC、CTR、GCM、GMAC、CCM,支持128位密钥大小


芯来科技加速器IP核心模块:

芯来科技加速器IP系列产品,面向FFT、数学函数、CRC等高计算强度场景,帮助客户显著降低CPU负载,提升实时响应能力与系统吞吐。


FFT

FFT实现基于rAdix-2时域抽取的FFT和频域抽取IFFT运算功能。该IP可支持16~4096点的FFT以及IFFT,具体工作模式可以通过总线进行配置。工作模式配置完成后开启IP使能信号,当流控模块发送TX请求时,数据流通过soc bus传输,排列预处理后存入SRAM。数据量传输大小由点数配置相关,数据准备好后蝶形单元开始乒乓操作读写计算。运算结束触发完成flAg信号,流控模块发送RX请求,将计算结果通过soc bus传输到目的地址。

主要特性:

  • 支持多种2N运算长度,即支持16,32,64,128,256,512,1024,2048,4096点运算

  • 支持16bit,32bit定点Q类型数据格式

  • 支持Bus最大传输数据宽度为64

  • 支持基2蝶形算法的基于时域,频域的FFT及IFFT四种运算模式

  • 支持四舍五入(rounding)和截位饱和(sAturAtion),数据缩放以防止溢出,提高计算精度

  • 支持输入数据排列方式可配,即虚部实部交替(IR,IR,IR,IR)、纯实部(_R,_R,_R,_R)和实部虚部分离(RR,II,RR,II)三种数据排列方式

  • 支持本地单口SRAM缓存,并支持总线访问SRAM功能

  • 支持外部函数乘法部分加速,如scAle,complex mul,reAl mul等,另外还有offset


PCRC

PCRC(循环冗余校验)计算单元使用多项式发生器从一个8位/16位/32位的数据字中产生CRC码


CORDIC加速器

CORDIC IP提供数学函数(主要是三角函数的)硬件加速 通常应用于电机控制、计量、信号处理以及许多其他应用。它加速这些函数的计算相比软件实现,使得可能使用更低的工作频率,或者释放处理器周期以执行其他任务。

CORDIC IP支持以下特性:

  • 24-bit CORDIC旋转引擎

  • 圆形和双曲线模式

  • 旋转和向量化模式

  • 函数:正弦, 余弦, 双曲正弦, 双曲余弦, 反正切, 双参反正切, 反双曲正切, 模数, 平方根, 自然对数, 指数函数

  • 可编程精度

  • 低延迟AHB从属接口

  • 结果可以被读取当就绪时, 无需轮询或中断

  • DMA读和写通道

  • 多个寄存器读/写由DMA

在现代SoC系统中,安全与性能同等重要。芯来科技此次推出的加解密IP与加速器IP相辅相成:前者保障了数据在存储与传输中的安全性与可信性,后者则大幅提升了复杂算法的执行效率与能效表现。

特别是在RISC-V开放架构的加持下,这些安全与加速IP能够与芯来自研的RISC-V处理器深度集成,充分利用RISC-V的可扩展性与可定制性,为客户提供从CPU算力 → 系统安全 → 算法加速的完整一体化解决方案。这种软硬件协同不仅提升了整体性能与能效,还确保了生态兼容性与未来的可持续演进。

通过将安全与加速能力融合进RISC-V SoC的硬件层,芯来科技为客户提供了安全可信、性能卓越、生态友好、易于集成的系统级IP方案。未来,我们将继续拓展更多面向车规级安全、AI计算加速与边缘智能的高价值IP,推动RISC-V生态在更广阔的产业场景中加速落地。

合作伙伴(排名不分先后)

RISC-V基金会

上海集成电路行业协会

中国RISC-V产业联盟

中国开放指令生(RISC-V)态联盟

国家集成电路式设计深圳产业化基地

湖北半导体协会

北京半导体协会

上海开放处理器产业创新中心

武汉光电工业技术研究院

晶晨半导体

芯原微电子

劳特巴赫

腾讯 TencentOS Tiny

OpenHarmony

PlatformIO

SEGGER

沐创集成电路

欧冶半导体

灿芯半导体

创芯慧联

格见构知

智芯科

exide

HighTec

加特兰

二进制

芯华章

矽力杰

MachineWare

芯芒

上海瓶钵信息科技有限公司

小米科技

经纬恒润

西门子EDA

裕太微电子

琪埔维半导体

西南集成

道生物联

地芯引力

启英泰伦

知存科技

飞思灵微电子

方寸微电子

芯昇科技

兆易创新

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