瑞薩RA MCU的市場和設計考量：聚焦物聯網安全

王瑩

2019年10月，瑞薩電子推出RA產品家族MCU，基于32位ArmCo rtex-M內核，面向智能物聯網（10T）應用，將先進的安全性、連接性、HMI和靈活配置軟件包（FSP）以及全面的合作伙伴生態系統融合。那么，RA系列的市場定位和設計考量是什么？不久前，電子產品世界記者訪問了瑞薩物聯網與基礎設施事業部業務發展部高級總監Mohammed Dogar及統括經理吳頻吉先生。

瑞薩RA和RX的定位差異

瑞薩已有RX系列，此次推出了RA系列，二者都是定位高性能和廣泛連接，客戶該怎樣選擇？

實際上，RX已經做了10年了，在很多領域已積累了成功經驗，諸如電機控制。因此，RX會繼續往下做，基于既有的領域，包括一些系統主控方面。

RA定位在下一代基于互聯互通的應用。因此RA更強調連接的安全性和系統的安全性。

當然二者也各有通用性。

目前客戶對RA系列的反饋主要在幾個方面。①RA強調安全性，尤其歐美對此反應比較正面。②瑞薩低功耗的產品，例如RA2系列，在很多通用的場合可以用到，客戶比較歡迎。③和瑞薩以往產品不同的是，RA提供了軟件方案，即FSP（靈活配置軟件包），可以很好地與客戶現有的軟件資產配合起來，因為FSP上有一些技術架構，使特定領域的客戶應用軟件可以很快放上去。

RA是信任根的安全

在整個安全實現里會有信任根的問題，即您的信任根在哪里。在嵌入式系統里，現在談得不是特別多，因為都剛剛開始。對于瑞薩的產品，不僅是RA，RX也有，信任根是可以把這個密鑰僅存放在模塊里。這樣，第三方就無法獲取這個密鑰。

例如您家的門和鑰匙的關系，您鑰匙放在哪里，會涉及您家的安全。現在一般的做法，您鎖了門以后，把鑰匙放在墊子下面，這是目前大部分的實現方案，對應的MCU，會把密鑰數據放在FIash或RAM里面，任何可以訪問FIash或RAM的人都能看到這個密鑰。瑞薩的實現方案也是把鑰匙保存在一個安全的環境中。鎖好門可以自己把鑰匙帶走，或者放到一個保險箱里，只有知道保險箱密碼的人才能開門。一些友商把FIash放在MCU外，可能就無法實現硬件信任根了。

如果您做設計或者和做設計人員談安全，從應用層一層層往下分析的時候，就會遇到信任根的問題，這個根安不安全？一條鏈上去叫做信任鏈，鏈條到最下面能不能放在安全的地方，這是最重要的，這個安全沒有，上面所有的安全都是白費功夫。

Arm核與自有核的關系

瑞薩已經有自有內核（例如RX系列MCU），瑞薩之所以與Arm合作，認為Arm是一個主流的發展方向，已有很龐大的生態系統。另外，Arm的TrustZone的技術也是新推出的安全技術。從瑞薩的發展方向，瑞薩會更多會地關注于安全相關的領域，以及市場的領先性。再加上瑞薩自有的安全IP配合起來，有可能做出更好的產品。

除了硬件以外，安全相關還要考慮軟件資產和軟件開發，這需要較大的投入。瑞薩因為有自有內核，在開發一個新的內核方面的投入需要多少，包括投入產出會怎么樣，瑞薩有豐富的經驗。

為何TrustZone只用于M33內核？

在RA系列中會有M23和M33兩種內核，為何TrustZone技術只用于M337這是基于瑞薩產品的市場定位區別。因為目前需要TrustZone這么高端安全的應用不會是太簡單的應用。例如這個應用更多是用于身份驗證，基本上是需要聯網的，所有的程序都要在芯片里實現。在這種情況下，M23這種簡單的系統主控可能更多的是實現本地的安全，不會通過聯網實現。本地安全通過瑞薩自己的SCE5和SCE7就可以實現，一些Flash保護功能也可以實現一定的本地安全性。

不過，雖然目前M23內核的RA產品沒有加TrustZone，但是如果在低端聯網需求起來的時候，瑞薩可以很快地把TrustZone加進去。

采用雙核的考量

RA系列的下一代高端產品RA8是雙核產品，雙核的必要性和市場應用情況是怎樣的？

實際上，并不是因為性能，而是因為從應用層面看到有這樣的需求。這里舉下一代應用的兩個例子。

1）工業。工業方面現在有很多的功能安全（safety），它是一個比較復雜的需求，很多工業客戶想把這部分獨立出來，目前很多是用2個芯片來做。在雙核里可以把1個芯片做成原來工業控制的部分，不用動：另外1個內核專門用來做安全性，這樣2部分的干擾會少一點.但是系統是一個集成度比較高的系統。Secu rity（信息安全）也可以這樣做.在很復雜的時候，可以單獨用1個內核做secu rity.直接放在TrustZone里運行。

2）樓宇控制。歐美較多關注樓宇控制。樓宇控制的通信規約越來越復雜，做到后面會有很多超過性能需求的部分，所以很多客戶想把這部分獨立出來，不要影響到基礎的功能，諸如溫度控制、監控等。如果通信功能越來越多，也在另一個內核里面直接實現，這樣不會影響系統。

以上是從MCU的角度考慮。

因為瑞薩也做MPU，從MPU的角度考慮，多核更多是為了追求性能。

RA FSP和SyBergy的關系

RA的FSP和RenesasSynergy^TM的關系是什么？因為Synergy也是基于Arm核的。

目前在瑞薩的產品定義里，Synergy更多強調的是商用級軟件。RA FSP（靈活配置軟件包）也是軟件.但是這兩個軟件不在一個層面上。如果一定要做比喻，RA的軟件更多是客戶從網上下載免費的軟件，即FSP下載的（如圖1）。當然它也有一定的質量，主要還是免費。有些是別人授權的，有些是瑞薩自己寫的。

Syne rgy的軟件是商業化的，會為客戶提供質量擔保（如圖2）。即如果客戶在網上下載的軟件一旦出了問題，對于FSP軟件，客戶只能自己想辦法，或者去網上發帖子求助，或者請原廠支持調試。Syne rgv的軟件因為是瑞薩的商業產品，所以一旦有問題，瑞薩是要負責的，例如1天之內要給客戶回復，解釋這大概是什么樣的問題，限定時間之內要幫助客戶解決這個問題，發布相應的軟件補丁。