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【漏洞】飞腾、兆芯、申威:几乎没有!晶心:肯定没有!

·2018-01-26 00:00·老杳吧
阅读:2055
1.芯片漏洞:飞腾、兆芯、申威均表态[几乎不受影响];
2.晶心处理器证实无Meltdown和Spectre安全漏洞;
3.重大突破!清华研发出可支持神经网络的芯片;
4.首个磁子二维电路模拟成功;
5.浙江公示六地创建集成电路产业基地

1.芯片漏洞:飞腾、兆芯、申威均表态[几乎不受影响];
编者按

“熔断”(Meltdown)和“幽灵”(Spectre)两大芯片漏洞在国内外芯片行业可谓一石激起千层浪。它带来的不仅是英特尔、微软等国际IT产业巨头忙不迭地“打补丁”,更燃起了中国信息安全产业“自主可控”“砥砺前行”的气氛,国产芯片的发展也因此再度引发关注。带着“国产CPU该如何发展”等一系列命题的叩问,本报特启动“关注国产CPU发展”系列文章,以供读者评判。


■本报记者 赵广立

自1月3日谷歌零项目组(Project Zero)团队发表关于芯片漏洞的具体情况以来,波及全行业范围的两大芯片漏洞——熔断(Meltdown)或幽灵(Spectre)拉响的警报时至今日还远没有解除。尽管迄今为止,尚未有利用该漏洞攻击消费者的实例,但熔断和幽灵对几乎所有计算设备和操作系统的影响正如其命名所描述的:像“幽灵”一般,随时可能“熔断”你我正使用的数字系统。

“由于此次安全漏洞涉及处理器产品面广,种类繁多,因此肯定会对处理器产业和安全产业造成一定程度的影响。”天津飞腾信息技术有限公司(以下简称飞腾)战略规划部总经理张承义在接受《中国科学报》记者专访时表示,此次漏洞事件将迫使整个云计算产业进行一次大规模的安全升级,“短期内是软件打补丁升级,未来必然会进行硬件平台的大换血,尤其是基于英特尔X86的云平台”。

张承义进一步说道,这或许是其他芯片厂商的机会:AMD、ARM以及一些国内芯片提供商可以借机在云计算领域对英特尔的霸主地位发起挑战。

巨头之“危”,国产之“机”

这次芯片漏洞事件,国产中央处理器(CPU)是否得以幸免?记者在1月19日由中国计算机学会青年计算机科技论坛(CCF YOCSEF)主办的YOCSEF 20周年系列活动之“国产CPU的最新进展和自主发展研讨会”上了解到的情况是,国产CPU中的典型代表飞腾、兆芯、申威均表态“几乎不受影响”。

张承义所在的飞腾,是基于ARM架构的国产CPU中的杰出代表。针对此次芯片漏洞,张承义告诉记者,飞腾的系列CPU虽然兼容ARM64指令集,但微架构是独立设计的。“经过微结构设计师与安全专家和软件厂商的联合分析和实验,可以确认,这几个漏洞对飞腾CPU的威胁几乎为零。”

“兆芯”代表的则是国产X86处理器方向。“我们到现在为止还是安全的。”上海兆芯集成电路有限公司(以下简称兆芯)总工程师王惟林介绍说,尽管两个漏洞的变种“一直不停有新的攻击程序放出来”,但“到目前为止,还比较幸运,‘KX-5000’还没中招”。

“KX-5000”系列是兆芯自主研发的新一代国产X86处理器,应用场景主要面向桌面整机、便携终端和嵌入式设备

不过,王惟林也表示,Meltdown和Spectre暴露的是最基本的问题,尤其是Spectre,是基于原理性的攻击,在静观英特尔等厂商如何来防御的同时,国内的软硬件厂商也要及时跟踪,从硬件和应用系统两方面一起考虑怎么抵御类似新问题。

因“神威·太湖之光”而声名鹊起的“申威”系列处理器也针对芯片漏洞问题在该研讨会上表了态。上海高性能集成电路设计中心副主任田斌说,申威平台到目前为止没有发现什么问题,但是不排除存在的可能性,“毕竟牵扯到的CPU涉及基础理论问题”。

不过,对于Meltdown和Spectre引发的漏洞危机,田斌认为目前靠软件打补丁的办法只能“缓解”,并不能彻底解决问题。“软硬件紧密结合才能把漏洞堵住,这就要求我们必须做好硬件——这也是前段时间CCF专委会专门开会研讨的共识——自主可控的CPU重要性不言而喻。”

而面对投资者“投硬件还是投安全”的疑虑,田斌建议要把目光聚焦到有自主能力的国产处理器上:“(国外巨头提供的)CPU不在我们手里,研发团队也不在我们这边,防御漏洞的能力就是空谈。遇到类似Spectre的漏洞就只能等——什么时候更新补丁我们什么时候才能用,而且人家升级让你掏钱你也没办法。”

正可谓危机背后是机会,两个漏洞带来的现实难题再一次给中国发展自主可控的国产CPU以压力。张承义告诉记者:“有一点是可以肯定的,中国学术界和产业界都会对已经多年未起波澜的处理器微体系结构设计技术进行重新评估,在加持了安全考量之后的新型微处理器设计技术研究或许会迎来一波研究热潮。”

国产CPU与巨头差距在缩小

近年来,包括中科龙芯在内的国产芯片阵营在国家大力支持下逐渐起势,不断有新的芯片产品涌现,正试图对现有芯片格局带来一些变化。在此次CCF YOCSEF举办的研讨会上,飞腾公司副总裁郭御风就提到飞腾芯片几年里“获得比较大的进步,跟英特尔的差距在缩小”。

记者查阅公开信息了解到,早在2017年3月,一款由飞腾设计研制的、面向高性能计算和高端服务器应用的64核CPU产品FT-2000/64,已经在国内信息系统以及金融、电信、能源等关键行业应用系统中,可部分实现对英特尔“至强”芯片的替代。

不过,郭御风也提到,飞腾芯片的进步多是得益于“通过并行多核的方式来提升性能”,芯片的单核性能相比英特尔主流芯片目前仍有较大差距。“这块还有很大成长空间”。

其实,国产CPU的单核性能与国际主流芯片相比差距大是一个比较普遍存在的现象,这也让国产CPU在应用中不断改进提升、缩小差距这条道路并不顺畅。现场一位来自北京邮电大学的业内人士对记者说,许多信息产业厂商和负责信息化的官员长期以来对国产CPU和操作系统的意见是“你好用我当然用你”,不免使国产CPU的市场化发展陷入逻辑怪圈。他认为,国内厂商和官员要对国产CPU报以宽容心态,“不能吃惯了细粮吃不了粗粮。”

清华大学计算机系教授陈文光倒是认为,随着微电子产业摩尔定律逐渐失效,未来国产CPU的机会会越来越大、差距会越来越小。“英特尔在制造工艺上的领先一度不可逾越,但现在来看,巨头们在制造上的优势越来越不明显了。”他觉得,英特尔等巨头在设计、制造工艺方面慢下来,也在给国产CPU追上来的机会。

我们发展国产CPU的思路都是‘替代’。但是要‘替代’的目标是要在现在市场上的成熟的产品体系来对抗,这显然是非常困难的——首先做不到和主流一样好,其次也不成熟,市场怎么会欢迎它?”陈文光提出,在这种情况下,国产CPU或许可以从细分市场(如高性能云计算等)做CPU和整个系统,不仅可以有研发资金来源,还可以找到一个完整的自主解决方案(包括自主应用软件、操作系统等)应用场景。

除了提出以超算等为基础发展CPU之外,陈文光还提到,我国也应抓住人工智能等新方向,把握相应体系结构上的领先性,把技术优势转化为产业优势。

发展国产CPU主动增强安全

“中国要有自己的CPU,应该放在网络信息安全体系框架下看待和发展。”在此次研讨会上,中国工程院院士、中科院计算所研究员倪光南提出,在网信领域中“安全”的内涵比传统领域中“安全”的内涵更加广泛、更加全面。他举例说,当传统汽车发展成了自动驾驶汽车,那么后者的“安全”性不仅包含了前者的“安全”性,还包含了能抵御网络攻击、能保护用户信息等内涵。

此次芯片漏洞问题提出的挑战,也让倪光南更加坚定了他一直以来的观点:应当将自主可控作为网络安全的必然要求,因为在此基础上才能构建安全可控的信息技术体系。

“自主可控意味着不存在后门,可以主动增强安全。”倪光南解释说,这包括能掌控源代码,能自己分析研究、增强安全,发现了漏洞可以主动打补丁等,而不自主可控意味着丧失主动权,在网络攻击下完全处于被动挨打地位。

倪光南认为,当前中国网信领域完全有条件实现从跟跑到跟跑并跑的转变,甚至在某些方面可实现从跟跑并跑到并跑领跑的转变。“中国的优势是集中力量办大事,依托中国巨大的人才资源和市场优势,及早解决核心技术受制于人的问题。”

不过,他也提醒,安全可控需要经受实践的检验和时间的考验,随着网络空间形势的发展,对安全可控的要求也在发展,一个系统的安全可控需要贯穿其全生命周期。 中国科学报

2.晶心处理器证实无Meltdown和Spectre安全漏洞;
近期关于横跨多个指令集架构的两个处理器安全漏洞的大量新闻报导,引发全球高度关注处理器系统的安全议题。 晶心科技拥有多年嵌入式处理器开发经验,并致力于确保晶心处理器嵌入式系统的安全。 经全面查核,晶心科技特别发表声明,确认晶心处理器安全无虞,并未受Meltdown和Spectre影响。

「安全性对进行SoC设计的晶心客户来说十分重要,我们一直密切关注这两个利用推测执行窃取机敏数据的Meltdown及Spectre攻击。 」晶心科技技术长兼资深研发副总经理苏泓萌博士表示,「经过详细分析,我们确认AndesCore处理器的管线设计不会受到攻击。 当遇到违反权限的事件时,我们的处理器不会执行后续的存取;而我们的分支推测深度不至于让随后的指令可以产生旁信道(side-channel)的信息外泄。 此外,我们的AndesCore S8处理器更具备强大防护能力,不仅能抵御像Meltdown及Spectre等攻击对未授权数据的存取,而且面临高能辐射等实体攻击时也能避免信息外泄。 」

「正当全球关注这起事件的发展,晶心科技主动进行自我查核并公布结果,确保客户产品的安全。 由于并无任何晶心处理器受Meltdown或Spectre的缺陷影响,嵌入晶心处理器的SoC若已进入市场,也无须采取缓解因应措施。 」晶心科技总经理林志明表示,「不过,为了强化AndesCore处理器的安全,晶心科技仍将密切追踪处理器安全议题的最新分析及消息,以作为未来设计处理器的参考。 」

晶心处理器产品包括N、D、E、S及NX系列的AndesCore处理器。 虽然其中S系列处理器是主打安全防护功能的产品,不过晶心科技也了解AndesCore的其他系列处理器的应用也有机会在有安全风险的开放环境中处理机敏信息。 随着处理器硬件的安全性越来越受重视,晶心科技会持续不断的加强全系列处理器的安全防护功能。CTIMES

3.重大突破!清华研发出可支持神经网络的芯片;
据外媒1月24日报道,清华大学研究团队取得重大突破,研发出支持神经网络的芯片,可运用于使用电池的小型设备。



北京清华大学的一间办公室中,“思考者”芯片正在处理相机数据,以寻找储存在数据库中的面孔。几秒之后,同样的芯片又在处理中文声音指令。“思考者”可支持神经网络,其独特之处在于低能耗驱动——8节五号电池就能供应其一年所需的电量。“思考者”可以动态调整其计算和记忆要求以满足软件需要。这一点是十分重要的,因为许多现有AI应用——或是用于识别图片中的目标物或是用于理解人类讲话——都需要多种神经网络和多层神经网络联合。2017年12月,介绍“思考者”设计的论文发布在计算机硬件设计顶级期刊《IEEE固态电路学报》上。这对中国研究界而言,这是一个了不起的成就。而且,虽然使用现有的图形处理芯片或FPGA(一种可进行动态重新配置的空白芯片)也能运行AI软件,但是那些设计十分昂贵而且不能运用于使用电池的小型设备。这就是尹首一的团队要开发“思考者”的原因。“思考者”可嵌入各种设备中,例如智能手机、手表、家用机器人或驻扎在偏远地区的设备。尹首一的团队计划于今年3月发布第一个与“思考者”相配的产品。

这一芯片只是现在中国科技界的一个缩影。在优化AI硬件的热潮中,中国的半导体产业也迎来了难得的机会,来确立自己的地位。计算机芯片是AI成功的关键,所以中国需要发展自己的硬件产业从而成为真正的科技强国。清华大学微电子系副主任及“思考者”论文主要作者尹首一表示:“与应对之前信息技术的变革相比,中国以最快速度跟上了这次大潮。”

即便中国已经成为太阳电池板和智能手机制造中心,其半导体产业仍然落后于美国。2017年1月到9月,中国投入了1828亿美元进口集成电路——同比增加13.5%。工业和信息化部2017年12月发布的《人工智能三年发展行动计划》中,中国政府确立了2020年有能力大规模生产神经网络处理芯片的目标。

此外,中国还有其他相似的计划也在进行。1月底,中国科学院计算机技术研究所的一支研究队伍将和当地半导体生产商合作生产一小批机器人使用的芯片。该芯片名为“Dadu”,拥有两个内核——一个用于运行神经网络,另一个则用于控制行动。神经内核运行视觉算法,但不影响行动内核规划最佳路线或最佳取物动作。中科院网络计算实验室主任、机器人芯片项目负责人韩银和设想了一系列应用,包括咖啡机器人和可用手势控制的无人机。在中国开发这种系统的优势是用户基础广,这能使基于用户体验升级芯片的速度更快。

中国的集成电路产业也在迅速扩张,占2006年-2016年世界集成电路市场增长的58%。但据普华永道统计,2016年,中国在世界半导体制造能力中所占份额仅为14.2%。在2015年中国中央政府发布的制造业政策《中国制造2015》中,芯片设计和制造是政府要求的重大突破的关键领域之一。

但是,中国的芯片公司发现他们所处的环境与孕育因特尔和英伟达的环境完全不同。SmarCo公司位于北京,专为处理录像片段的数据中心设计AI芯片,其总裁范东睿表示,云计算占领了大部分市场,因此留给成品硬件的空间很少。尽管如此还是有越来越多的中国的AI公司在开发自己的硬件。地平线机器人科技有限公司特定用途集成电路设计主任马凤翔表示“只制造芯片的公司在未来会越来越少。”2017年12月,该公司发布了两个计算机视觉芯片,可使汽车识别行人或帮助购物中心找到顾客流量模式。马凤翔说,地平线机器人不是一家芯片公司,但会为内部产品设计芯片以提升性能降低生产成本

现在,还有很多问题亟待中国芯片研究专家去解决:怎样实现芯片设计的商业化,怎样扩大规模以及怎样引领一个由人工智能转变的计算机世界。但研究人员最不缺乏的就是雄心壮志。韩银和表示:“作为芯片研究人员,我们都有梦想。不论研究进展如何,我们将拭目以待。” 环球网

4.首个磁子二维电路模拟成功;
科技日报柏林1月24日电(记者顾钢)所有电子设备都离不开芯片以及由芯片组成的集成电路,目前电子开关元件通常通过三维即所谓的桥结构连接。而德国凯泽斯劳滕技术大学科学家开发出了一种更有效的办法,他们用磁子(又称玻尔磁子)取代电子,并通过模型,首次展示了如何在集成振幅回路中使这些磁子形成电流,且只在二维尺度上与元件连接。该研究已发表在《科学进展》杂志上。

这项研究工作由凯泽斯劳滕技术大学安德列·丘马克教授负责,论文第一作者是来自中国的博士生王齐。丘马克称,电子电路是当今通用电子产品的基础,物理学家正在开发新一代电路,其中就包括他们正在从事的研究。他们采用磁性材料的自旋波传递信息,这种波的量子粒子就是磁子。与电子相比,磁子可以传输更多的信息,消耗更少的能量,产生更少的废热,这可以使计算机变得更快,功能更强大。

王齐介绍说,如同普通电子电路一样,为了连接各个开关元件,需要导体和所谓的线路交叉节点。在模拟研究中,他们成功地开发出了一个磁子交叉节点。当两个磁导体极其靠近时,粒子波的能量就会从一个导体传输到另一个导体。这一原理在光学上早已应用,如利用光纤来传送信息。

这种集成磁角动量电路的特殊之处在于,其可以在没有三维桥梁结构的线路交叉节点使用,而在经典电子电路中,必须有三维桥梁结构的线路交叉节点,才能确保电子在多个元件之间流动。王齐说,他们的电路使用二维平面布线,磁子导体只需要靠近在一起,这个“接触点”被称为定向耦合器。研究人员将借助这个模型设计出第一个磁子电路。

丘马克表示,对于未来计算机组件的生产,这些新颖的电路可以节省材料,从而节约成本。此外,模拟元件的尺寸控制在纳米尺度范围,可满足更先进的电子元件要求,毕竟磁子芯片的信息密度比电子芯片要大很多倍。 科技日报

5.浙江公示六地创建集成电路产业基地
集微网消息,1月15日,浙江省经信委公示了6家通过2018年省级集成电路产业基地评审的市、县(市、区)。

以下为浙江省经济和信息化委员会发布的《关于2018年省级集成电路产业基地评审结果公示》:

根据《关于组织开展2018年省级集成电路产业基地创建工作的通知》(浙经信电子〔2017〕285号),我委联合省财政厅对申报的10个市、县(市、区)的实施方案进行了审查,并组织专家进行了评审,根据专家评审意见,结合我省产业现状和产业布局,拟择优选择杭州市、绍兴市、衢州市、嘉兴市、宁波市北仑区、宁波市鄞洲区作为我省2018年省级集成电路产业基地创建初选名单,现予公示。

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文章来源:http://laoyaoba.com/ss6/html/67/n-661267.html

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