Sicurezza innanzitutto

Estate di annunci per Microchip Technology. La società ha presentato due nuove linee di prodotti che rispondono ad alcune precise esigenze che si stanno manifestando nel mondo delle applicazioni embedded e IoT.
Il primo annuncio riguarda due nuove famiglie di microcontroller a 32-bit (SAM L10 e SAM L11). Questi prodotti sono concepiti per proteggere dai crescenti rischi di esposizione della proprietà intellettuale (IP) e delle informazioni sensibili che si stanno manifestando soprattutto a livello di endpoint Internet of Things (IoT). Le due versioni si differenziano per il grado di specializzazione e per le dotazioni: SAM L10 è una variante general purpose mentre SAM L11 è una variante potenziata.

Primi nel loro genere, i prodotti delle nuove famiglie sono basati su core Arm Cortex-M23: la versione SAM L11 offre la piattaforma Arm TrustZone per Armv8-M, un ambiente programmabile che garantisce l’isolamento hardware tra librerie certificate, IP e codice dell’applicazione. La sicurezza dei dispositivi è tutelata anche da dotazioni e caratteristiche aggiuntive quali sistemi antimanomissione chip-level, boot e aggiornamenti firmware ad alta sicurezza, archiviazione protetta delle chiavi e acceleratore delle funzioni di crittografia. Combinate con la tecnologia TrustZone, queste soluzioni tutelano le applicazioni dei clienti da attacchi sia remoti che fisici.

Oltre a offrire i consumi più bassi del settore (meno di 25 µA/MHz in modalità attiva, 600 nA in modalità sleep con la RAM piena e 100 nA in shut down) garantiti dalla tecnologia proprietaria picoPower, entrambe le famiglie di MCU vantano funzionalità dedicate al rilevamento tattile capacitivo caratterizzate da un’elevata resistenza all’acqua (IP68), da un livello d’immunità al rumore all’avanguardia e da una capacità di acquisizione parallela (fino a 100 tasti) con filtraggio e risposta migliorate.

Sul fronte del rilevamento tattile, entrambe le famiglie di MCU sono equipaggiate con la più recente generazione di Peripheral Touch Controller (PTC) Microchip. I progettisti possono facilmente aggiungere interfacce tattili assicurando all’utente un’esperienza ottimizzata ed efficiente anche in presenza di umidità e rumore, e mantenendo un basso consumo energetico. L’interfaccia tattile e le potenti dotazioni di sicurezza rendono i dispositivi ideali per una miriade di applicazioni di interfacciamento uomo-macchina in settore legati ad automotive, elettrodomestici, medicali e prodotti consumer. Casi tipici riguardano tastiere remote, sistemi di autenticazione per accessori, soluzioni di criptaggio e piattaforme Secure Boot e Trusted Execution in nodi IoT.

In termini di consumi, i benchmark hanno assegnato al SAM L10 un punteggio ULPMark di 405 (certificato dall’Embedded Microprocessor Benchmark Consortium), un livello superiore di più del 200% rispetto a quello del concorrente più prossimo. Ma è sicuramente la sicurezza il punto forte delle due nuove linee di MCU. A completamento della tecnologia TrustZone, le caratteristiche di sicurezza del SAM L11 includono un modulo crittografico integrato il grado di supportare le tecnologie Advanced Encryption Standard (AES), Galois Counter Mode (GCM) e Secure Hash Algorithm (SHA).

Per offrire una soluzione di sicurezza omnicomprensiva, sostenibile nel tempo e in grado di semplificare e accelerare l’implementazione dei prodotti finali, Microchip ha stretto varie partnership con realtà specializzate, tra le quali spiccano Secure Thingz, con Data I/O Corporation e Trustonic, quest’ultima membro del Security Design Partner Program della società. Trustonic propone Kinibi-M, un sistema operativo utilizzato per proteggere i processori applicative sui microcontrollori a basso consumo. Oltre ai rispettivi kit di valutazione, tutti gli MCU SAM L10/L11 sono supportati da Atmel Studio 7 Integrated Development Environment (IDE), IAR Embedded Workbench, Arm Keil MDK e Atmel START, uno strumento online gratuito per la configurazione di periferiche e software. START supporta anche la tecnologia TrustZone, consentendo di configurare e implementare applicazioni ad alta sicurezza. È inoltre disponibile un potente debugger con data analyser per monitorare e analizzare il consumo di energia in tempo reale e mettere a punto immediatamente i parametri di consumo per soddisfare le varie esigenze applicative. Per semplificare sviluppi touch sono disponibili la QTouch Modular Library, la 2D Touch Surface Library e il QTouch Configurator di Microchip.

MCU con core specializzati

Il secondo annuncio riguarda i nuovi Digital Signal Controller (DSC) dual core della famiglia dsPIC33CH.
Ottimizzati per le applicazioni di controllo embedded di fascia alta (non a caso la temperatura di esercizio va da -40 a +125 °C) i dispositivi presentano un primo core “master” e un secondo core “slave”. Il core slave è utile per l’esecuzione dei codici di controllo dedicati e time-critical mentre il core master è concepito per l’esecuzione dell’interfaccia utente, per il monitoraggio di sistema e per le funzioni di comunicazione personalizzate dell’applicazione finale. La piattaforma è progettata specificamente per facilitare lo sviluppo indipendente e ottimizzato del codice dei due core da parte di team di progettazione diversi e per favorire un’integrazione perfetta nel momento della compilazione in un unico chip.

I prodotti della famiglia dsPIC33CH sono ottimizzata per l’alimentazione digitale, il controllo dei motori e altri contesti che richiedano algoritmi sofisticati a elevate prestazioni tipici delle applicazioni legate ai settori consumer, automotive, medicale e industriale. Per esempio, in un alimentatore digitale, il core slave può gestire gli algoritmi math-intensive mentre il core master può gestire in modo indipendente lo stack di protocollo PMBus e fornire funzioni di monitoraggio del sistema, aumentando le prestazioni complessive del sistema e la sua reattività. La distribuzione del carico di lavoro complessivo su due core DSC in un singolo dispositivo consente una maggiore densità di potenza con frequenze di commutazione più elevate, garantendo ingombri più contenuti.

La famiglia dsPIC33CH è stata progettata per permettere l’aggiornamento in tempo reale del sistema, aspetto particolarmente importante per gli alimentatori, in cui gli aggiornamenti del firmware devono essere eseguiti con tempi di fermo pari a zero. In applicazioni relative al controllo della ventola o della pompa negli autoveicoli, il core slave è dedicato alla gestione funzioni critiche di velocità e coppia mentre il master gestisce le comunicazioni CAN-FD (Controller Area Network Flexible Data Rate) nonché il monitoraggio e la diagnostica di sistema. I due core operano in perfetta sintonia, eseguendo algoritmi avanzati che migliorano l’efficienza e la reattività. Inoltre, rispetto agli attuali DSC dsPIC, ciascuno dei nuovi core è stato progettato per erogare più prestazioni grazie non solo alla presenza di più registri context-selected che migliorano la reattività agli interrupt, ma anche di nuove istruzioni con tempi di esecuzione più veloci.

La famiglia dsPIC33CH offre un livello d’integrazione inedito grazie al package da 5 x 5 mm e alla presenza di funzionalità quali – per la prima volta – la comunicazione CAN-FD. Per ridurre i costi di sistema e le dimensioni delle schede, sono disponibili delle periferiche avanzate specifiche per ogni core, inclusi ADC ad alta velocità, DAC con generazione di forme d’onda, comparatori analogici, amplificatori di guadagno analogici programmabili e hardware PWM ad alta risoluzione da 250ps. La presenza dei due core e delle periferiche dedicate consente un reciproco controllo che migliora la sicurezza funzionale, aumentando così la robustezza del sistema.

Il dsPIC33CH è supportato dall’ecosistema di sviluppo MPLAB di Microchip, incluso l’IDE MPLAB X, scaricabile gratuitamente, e l’MPLAB Code Configurator. La nuova proposta è supportata dalla una serie di strumenti di ausilio, tra i quali la dsPIC33CH Curiosity Board (DM330028), una conveniente e flessibile piattaforma che consente di creare rapidamente prototipi ricchi di funzionalità, il dsPIC33CH Plug-in Module (MA330039), per applicazioni di controllo motori, e il dsPIC33CH PIM per piattaforme general-purpose. Il dsPIC33CH è disponibile in otto varianti di package, da 28-pin a 80 pin, con dotazioni di memoria Flash da 64 Kb a 128 KB.

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