用于车载网络的毛刺攻击缓解的制作方法

文档序号:33645366发布日期:2023-03-29 03:34阅读:31来源:国知局
用于车载网络的毛刺攻击缓解的制作方法
用于车载网络的毛刺攻击缓解


背景技术:

1.现代汽车包括许多传感器、控制器和处理器。这些设备通常经由公共总线传递信号和/或消息。例如,车载网络(ivn)可用于在车辆中的设备之间发送消息。针对此类ivn的攻击可能会产生严重的安全后果,并且通常必须实时缓解。
附图说明
2.为了便于标识对任何特定要素或行为的讨论,标识号中的最高有效数字是指首次引入该要素的图号。
3.图1示出了根据至少一个实施例的系统。
4.图2示出了根据至少一个实施例的集中式系统。
5.图3示出了根据至少一个实施例的分布式系统。
6.图4示出了根据至少一个实施例的曲线图。
7.图5示出了电压波形。
8.图6示出了根据至少一个实施例的标识毛刺的方法。
9.图7示出了根据至少一个实施例的缓解毛刺的方法。
10.图8a示出了根据至少一个实施例的电压波形。
11.图8b示出了根据至少一个实施例的电压波形。
12.图9示出了根据至少一个实施例的缓解毛刺的方法。
13.图10示出了根据至少一个实施例的减轻针对所描述的毛刺缓解防御的攻击的方法。
14.图11示出了根据至少一个实施例的储存设备。
15.图12示出了根据至少一个实施例的车载通信架构。
16.图13示出了根据至少一个实施例的设备。


技术实现要素:

17.本发明涉及一种方法,包括:通过攻击预防电子控制单元(ecu)的电路系统对通信总线上的电压波形进行采样,所述通信总线耦合到多个ecu;标识所述电压波形中的毛刺;并且基于所述毛刺修改所述通信总线上的电压电平。
具体实施方式
18.本发明的各种实施例旨在提供针对诸如ivn之类的通信网络上的“毛刺(glitch)”式攻击的缓解。如本文所使用的,毛刺式攻击是基于利用网络节点的不同采样时间来误导网络上的节点的任何尝试。例如,恶意行为者(例如,恶意电子控制单元(ecu)等)可以传输消息,其中电压电平被“干扰”,从而不同节点对同一位采样不同的电压电平。在接收节点接收到的消息都是有效的,但由于采样电压电平不同而可能彼此不同。使这个问题更加复杂的是接收者无法区分虚假信息和真实信息的事实。结果,接收节点可以基于接收到的消息
做出不同的决定和/或采取不同的动作。
19.本发明提供了可以实现的系统和方法,以以基于利用接收节点的采样时间来减轻误导接收节点的尝试。特别地,本发明提供了被配置为监视通信总线并强制位电平在整个位宽中保持恒定以防止或减轻毛刺式攻击的系统和方法。描述了集中式方法以及分布式方法。应当注意,尽管本发明在描述说明性示例时经常提及车辆、车辆ecu和ivn,但权利要求可以应用于采样机制易受毛刺式攻击的各种广播通信网络。例如,广播通信网络存在于工业、商业、零售、运输、飞机、军事等系统中,并且本发明适用于所有这样的系统。
20.在以下描述中,阐述了诸如处理器和系统配置的许多具体细节以便提供对所描述的实施例的更透彻的理解。然而,可以在没有这些具体细节的情况下实践所描述的实施例。另外,一些众所周知的结构、电路等没有被详细示出,以避免不必要地混淆所描述的实施例。
21.图1示出了示例系统100,其可以在车辆中实现,诸如,例如汽车、摩托车、飞机、船、个人船只、全地形车等。系统100包括多个电子控制单元(ecu),例如,描述ecu 102a、ecu 102b和ecu 102c。系统100还包括攻击预防设备104。系统100包括通信总线106,其可以是can总线、flexray总线、can fd总线、内部集成电路(i2c)总线、串行外围接口(spi)总线、汽车以太网总线或本地互连网络(lin)总线,或用于存储器或其他电路系统(知识产权(ip)核等)的互连或总线。此外,在汽车空间之外的环境中实现的情况下,通信总线106可以是适用于特定实现的网络总线,诸如,例如用于制造装置的通信网络等。
22.通常,ecu 102a、ecu 102b和ecu 102c中的每一个都包括配置成产生消息并将消息传输到通信总线106上和/或消耗来自通信总线106的消息的电路系统。所描述的ecu(例如,ecu 102a、ecu 102b和ecu 102c)可以是各种设备中的任何一种,例如传感器设备、致动器设备、微处理器控制设备、存储器、ip核等。例如,ecu包括配置成操纵通信总线106(例如,参见图3)上的电压电平以经由通信总线106传送消息的电路系统。如图所示,系统100包括ecu 102a、ecu102b和ecu 102c。这样做是为了表达的清晰。然而,在实践中(例如,在现代汽车等中)可以在系统100中提供数百个ecu,诸如用于发动机控制、变速器、安全气囊、防抱死制动、巡航控制、电动助力转向、音频系统的ecu、电动车窗、电动车门、电动后视镜调节、电池、用于混合动力/电动汽车的充电系统、环境控制系统、娱乐、自动启停系统、盲点监控、车道保持辅助系统、防撞系统以及在自动或半自动车辆的情况下更复杂的系统。
23.ecu被配置为产生和/或使用消息,其中消息可以包括数据或命令。具体而言,ecu可以经由通信总线106传送消息。具体而言,本图描述了许多消息(msg),诸如消息108a、消息108b、消息108c和消息108d。出于清楚和易于解释的目的,描述了消息的数量。另外,ecu 102a、102b和102c中的每一个在不同的连接点处耦合到通信总线106。例如,ecu 102a在连接点110a处耦合到通信总线106,ecu102b在连接点110b处耦合到通信总线106,并且ecu 102c在连接点110a处耦合到通信总线106。在操作期间,ecu 102a、102b或102c之一可能是恶意的。例如,ecu 102c可以传输带有毛刺的恶意消息,使得其他ecu(例如,ecu 102a和ecu 102b)由于它们在不同时间点对通信总线106的电压电平进行采样而接收到不同的位。
24.攻击预防设备104被配置为减轻此种攻击。为此,攻击预防设备104在连接点110d处耦合到总线并且包括处理电路系统112、采样电路系统114和存储器116。存储器116包括可以由处理电路系统112和/或采样电路系统114执行的指令118(例如,固件等)。在操作期
间,采样电路系统114可以在多个时间点对连接点110d处的通信总线106上的电压电平进行采样,从而产生采样电压120。此外,处理电路系统112可以执行指令118来标识基于采样电压120的毛刺式攻击,并且处理电路系统112和/或采样电路系统114可以执行指令118,以应用缓解动作(例如,调整通信总线106上的电压电平等)来纠正接收到的消息或损坏收到的消息。这将在下面更详细地描述。
25.处理电路系统112可以包括多种处理器中的任何一种,诸如商用中央处理单元、专用集成电路等。处理电路系统112可以是微处理器或商用处理器并且可以包括一个或多个处理核心并且还可以包括高速缓存。采样电路系统114可以包括诸如模数转换器、电压测量电路系统、电压波形观察电路系统(例如示波器电路系统等)之类的电路系统,其被配置为对通信总线106上的电压电平进行采样并且控制或驱动通信总线106上的电压电平。
26.存储器116可以基于多种信息储存技术中的任何一种。例如,存储器116可以基于需要不间断提供电力的易失性技术或不需要并且可能包括需要使用可能或可能不可移动的机器可读存储介质的非易失性技术。因此,这些储存器中的每一个可以包括多种类型(或类型的组合)的储存设备中的任何一种,包括但不限于只读存储器(rom)、随机存取存储器(ram)、动态ram(dram),双倍数据速率dram(ddr-dram),同步dram(sdram),静态ram(sram),可编程rom(prom),可擦可编程rom(eprom),电可擦可编程rom(eeprom),闪存,聚合物存储器(例如,铁电聚合物存储器)、ovonic存储器、相变或铁电存储器、氧化硅-氮化物-氧化-硅(sonos)存储器、磁卡或光卡、一个或多个单独的铁磁磁盘驱动器或多个储存设备组织成一个或多个阵列(例如,组织成独立磁盘冗余阵列或raid阵列的多个铁磁磁盘驱动器)。此外,存储器116可以包括储存设备。
27.图2更详细地示出了系统200,它是图1的系统100的一部分。特别地,系统200可以响应于集中式攻击缓解系统。也就是说,攻击预防设备104,特别是采样电路系统114可以耦合在106上相对于其他节点(例如,ecu 102a、102b和102c)的任何位置。此外,如图所示,通信总线106可以包括一对导体,诸如导体202和导体204。在操作期间,ecu(例如,ecu 102a、ecu 102b、ecu 102c等)可以经由导体202和导体204(例如,在采样点110a、110b和110a)传递信号,而采样电路系统114可以观察和/或控制导体202和导体204(例如,在连接点110d)上的模拟电压。应当注意,尽管本文描述了双导体总线,但本发明可应用于多种不同的总线结构,诸如具有单个导体或多于两个导体的总线结构。
28.图3更详细地示出了系统300,其可以是图1的系统100的一部分。特别地,系统300可以响应于分布式攻击缓解系统。也就是说,攻击预防设备104,特别是采样电路系统114耦合在受保护节点(例如,ecu 102a)和通信总线106之间。下面更详细地描述系统200和300。然而,在该示例之前,描述了电压波形和毛刺。
29.作为一个具体示例,通信总线106可以是包括canh导体(例如,导体202)和canl导体(例如,导体204)的ivn。因此,图4示处了曲线图400,示出了经历电压转变的示例波形402。尽管可以针对ivn(例如,can总线等)实施本发明并且参考can总线来描述波形402,但是示例在这方面不受限制。图4描述了can总线的标称隐性和显性总线电压。can总线由两个导体组成,因此描述了两个波形402。
30.当ecu(例如,ecu 102a、ecu 102b、ecu 102c等)发送0位时,它通过将第一电压(vcanh耦合到canh)增加到至少vcanh0并将第二电压(vcanl耦合到canl)降低到至少
vcanl0来做到。例如,vcanh0可以是大约3.5伏(v),而vcanl0可以是大约1.5v。应当注意,术语“大约”可以表示在阈值内(例如,如can标准所规定的,诸如,由bosch gmbh颁布的can规范2.0版)并且可能取决于可能规定容差的总线标准。在隐性状态下,can总线(例如,通信总线110)处于空闲状态或ecu正在传输逻辑1。在显性状态下,至少一个ecu正在传输逻辑0。因此,can总线上的每个波形可以经历多次电压转换。
31.这些电压转换被测量为随时间变化的电压,并且响应于整个电压波形的一部分。特别地,波形402可以具有上升沿转变404或下降沿转变406。另外,波形402可以具有稳态转变408和稳态转变410。也就是说,波形402可以具有用于隐性状态的稳态转变410以及用于显性状态的稳态转换408。为了在can总线上发送消息(例如,消息130、消息132、消息134、消息136等),ecu必须引起多个can 总线上的电压转换(例如,上升沿转换404、下降沿转换406、稳态转换408和/或稳态转换410)以传送指示消息内容的位。因此,在操作期间,可以在通信总线106的导体上观察到响应于消息(例如,消息108a、108b、108c等)的模拟电压波形。
32.虽然本发明(例如,图4和图5等)引用了具有显性和隐性电压电平的can总线,但本发明可以应用于其他类型的总线,例如,上拉和/或下拉总线、片上总线等。示例不限于此上下文。
33.图5示出了根据本发明的非限制性示例的与毛刺式攻击相关联的电压波形500。电压波形500可以在多个时间段502a、502b、502c、502d、502e和502f上传输,并通过在各个时间段502a、502b、502c、502d、502e和502f中的每一个期间在各个连接点110a和110b处接收ecu(例如,ecu 102a和ecu 102b)来采样。应当注意,电压波形500可以响应于在总线(例如,总线的canh导体、总线的canl导体等)上传输的电压波形,因此,可能不一定响应于特定的二进制值。然而,在不限制权利要求的情况下,为了便于描述,高电压电平(例如,显性canh电压)可以称为逻辑0,而较低电压电平(例如,隐性canh电压)可以称为逻辑1。应当理解,可以实践替代电压电平和相应的数字表示。电压波形500进一步描述了时间段502c和502d期间的毛刺。例如,毛刺504a描述了隐性毛刺,其中恶意ecu(例如,ecu 102c等)允许总线(例如,通信总线106)的电压电平在毛刺504a期间从显性电平下降到隐性电平。类似地,毛刺504b描述了显性毛刺,其中恶意ecu(例如,ecu 102c等)在毛刺504b期间将总线(例如,通信总线106)的电压电平从隐性电平驱动到显性电平。
34.ecu 102a和102b在连接点110a和110b处对电压波形进行采样将接收一系列位,从接收ecu 102a和102b的角度来看,每个位看起来都是正确的,但实际上它们彼此不同。例如,ecu 102a将接收位序列[0,1,1,0,0,1],而ecu 102b将接收位序列[0,1,0,1,0,1]。因此,接收ecu 102a和102b将基于电压波形500接收不同的消息。
[0035]
图6示出了根据本发明的非限制性示例的用于减轻毛刺式攻击的方法600。方法600可以由攻击预防设备实施,诸如系统100的攻击预防设备104。特别地,方法600可以由攻击预防设备104实施以减轻由ecu 102a、102b或102c之一实施的毛刺攻击对抗其他ecu。应当注意,本文描述的方法(或逻辑流程),包括方法600和本文描述的其他方法,代表用于执行所公开架构的新颖方面的示例性方法。尽管为了解释的简单起见,此处所示的一个或多个方法(例如以流程表或流程图的形式)被显示和描述为一系列动作,但应理解和承认的是方法不受动作顺序的限制,因为一些动作可以根据其以与本文所示和描述的顺序不同的顺序和/或与其他动作同时发生。例如,本领域技术人员将理解和承认,方法可以替代地表示
为一系列相互关联的状态或事件,诸如在状态图中。此外,对于新的实现,并非方法中说明的所有行为都是必需的。
[0036]
方法600可以在框602开始。在框602“通过攻击预防设备的电路系统对通信总线上的点处的电压波形进行采样,通信总线耦合到多个电子控制单元(ecu)”可以在通信总线上的点处对电压波形进行采样,在该点处,通信总线与多个ecu耦合。例如,攻击预防设备104可以在连接点110d处对通信总线106上的电压电平进行采样。特别地,处理电路系统112和/或采样电路系统114可以执行指令118以在连接点110d处对通信总线106上的电压电平进行采样。对于一些实施方式,攻击预防设备104重复地(例如,在固定周期等上)在连接点110d处对通信总线106上的电压电平进行采样以产生采样电压120。
[0037]
继续到框604“标识电压波形中的毛刺”,可以标识电压波形中的毛刺。例如,攻击预防设备104可以基于采样电压120检测在通信总线106上传输的电压波形中的毛刺。例如,处理电路系统112和/或采样电路系统114可以执行指令118以基于采样电压120标识毛刺(例如,毛刺504a、毛刺504b等)。
[0038]
继续到方法606“修改通信总线上的电压电平以减轻毛刺对接收到的消息的影响”,可以修改总线上的电压电平以减轻在框604标识的毛刺的影响。例如,攻击预防设备104可以修改通信总线106上的电压电平以减轻来自标识的毛刺的影响(参见图8a)。也就是说,处理电路系统112和/或采样电路系统114可以执行指令118以修改通信总线106上的电压电平以减轻基于120标识的毛刺的影响。作为特定示例,处理电路系统112和/或采样电路系统114可以执行指令118以将通信总线106上检测到的隐性位驱动到显性电压电平,从而基于标识出的毛刺(例如,标识出的隐性毛刺等)破坏任何接收到的消息。作为另一个示例,处理电路系统112和/或采样电路系统114可以执行指令118以在方法606处执行方法700。
[0039]
图7示出了根据本发明的非限制性示例的用于调整总线上的电压电平以减轻标识的毛刺攻击的影响的方法700。方法700可以由以集中方式操作的攻击预防设备104实施,诸如图2的系统200。方法700可以开始于决策框702。在决策框702,“毛刺是隐性毛刺吗?”确定毛刺是否为隐性毛刺。例如,攻击预防设备104可以确定毛刺(例如,在方法600的框604等处标识的)是否是隐性毛刺(例如,像毛刺504a)。从决策框702,方法700可以继续到框704或框706。例如,方法700可以基于毛刺是隐性毛刺的确定从决策框702继续到框704,而方法700可以基于毛刺不是隐性毛刺的确定从决策框702继续到框706。
[0040]
在框704“过度驱动总线上的电压电平以迫使电压电平保持显性”,总线上的电压电平可以被过度驱动以保持在显性电平。例如,攻击预防设备104可以使恶意ecu过度驱动以强制通信总线106上的电压电平在整个时间段持续时间内保持主导。特别地,处理电路系统112和/或采样电路系统114可以执行指令118以将通信总线106上的电压电平驱动到显性电平,从而使恶意ecu过度驱动毛刺504a。例如,图8a描述了电压波形800a,其类似于电压波形500,不同之处在于,电压电平在时间段502c期间被过度驱动以校正毛刺504a,导致电压电平过度驱动802和校正的显性毛刺804。
[0041]
在框706“标识下一个隐性位”,可以标识下一个隐性位数量。例如,攻击预防设备104可以标识在通信总线106上传输的下一个隐性位、在通信总线106上传输的接下来的两(2)个隐性位、在通信总线106上传输的接下来的三(3)个隐性位等。特别地,处理电路系统112和/或采样电路系统114可以执行指令118以使处理电路系统112和/或采样电路系统114
对通信总线106上的电压电平进行采样,以标识通信总线106上的下一个隐性位数量。
[0042]
继续到框708“过度驱动隐性位以破坏接收到的消息”,可以过度驱动所标识的隐性位的数量以破坏任何接收到的消息。例如,攻击预防设备104可以过度驱动所标识的隐性位以在隐性位在通信总线106上传输期间强制电压电平为显性,这将破坏任何接收到的消息。特别地,处理电路系统112和/或采样电路系统114可以在标识隐性位期间过度驱动通信总线106上的电压电平以破坏基于隐性位和标识的毛刺504b接收的消息。例如,图8a描述了电压波形800a,其类似于电压波形500,除了在毛刺504b(例如,时间段502f)之后隐性位的电压电平被过度驱动(例如,电压电平过驱动802)导致接收消息的损坏。
[0043]
图9示出了根据本发明的非限制性示例的用于调整总线上的电压电平以减轻标识的毛刺攻击的影响的方法900。方法900可以由以分布式方式操作的攻击预防设备104来实现,例如图3的系统300。方法900可以像方法700一样开始,从决策框702开始。从决策框702,方法900可以继续到框704或框902。例如,方法900可以基于毛刺是隐性毛刺的确定从决策框702继续到框704,而方法900可以基于毛刺不是隐性毛刺的确定从决策框702继续到框902。
[0044]
方法900的框704可以类似于方法700的框704,其中总线上的电压电平可以被过度驱动以保持在显性电平。例如,攻击预防设备104可以使恶意ecu过度驱动以强制通信总线106上的电压电平在整个时间段持续时间内保持显性。特别地,处理电路系统112和/或采样电路系统114可以执行指令118以将通信总线106上的电压电平驱动到显性电平,从而通过恶意ecu过度驱动毛刺504a。
[0045]
在框902“覆盖受保护节点的电压电平以校正隐性毛刺”,可以覆盖受保护节点的电压电平以校正隐性毛刺。例如,攻击预防设备104可以覆盖通信总线106上的电压电平,使得受保护节点(例如,ecu102a)接收到的电压电平是隐性的。这在图8b中被描述,图8b示出了电压波形800b。特别地,在框712,处理电路系统112和/或采样电路系统114可以执行指令118以在时间段502d中引起电压电平覆盖806,以使得毛刺504b被校正显性毛刺808并且ecu 102a如预期在时间段中接收隐性电压电平502d。应当注意,在框712,通信总线106上的电压电平没有被覆盖,因此,除了受保护的ecu(例如,ecu 102a)之外的其他ecu(例如,ecu 102b和/或ecu 102c)可以在毛刺504b处对电压进电平行采样。
[0046]
重要的是要注意,电压电平过度驱动802可以在每个时间段(例如,时间段502a等)的初始稳定期之后应用。例如,攻击预防设备104可以在每个时间段期间以及在电压电平已经稳定之后重复地对通信总线106上的电压电平进行采样,从而标识毛刺并调整电压电平,如本文所述。
[0047]
图10示出了根据本发明的非限制性示例的用于减轻针对诸如本发明中提出的毛刺式攻击缓解防御的攻击的方法1000。方法1000可以由攻击预防设备实施,诸如系统100的攻击预防设备104。特别地,方法1000可以由攻击预防设备104实施,以防御由ecu 102a、102b或102c之一对系统100的攻击预防设备104实施的毛刺攻击缓解防御的攻击。
[0048]
方法1000可以开始于框1002。在快1002“通过攻击预防设备的电路系统对通信总线上的点处的电压波形进行采样,该通信总线耦合到多个电子控制单元(ecu)”,可以在通信总线上的点处对电压波形进行采样,在该点处,通信总线耦合到多个ecu。例如,攻击预防设备104可以在连接点110d处对通信总线106上的电压电平进行采样。特别地,处理电路系
统112和/或采样电路系统114可以执行指令118以在连接点110d处对通信总线106上的电压电平进行采样。对于一些实施方式,攻击预防设备104重复地(例如,在固定周期上等)在连接点110d处对通信总线106上的电压电平进行采样以产生采样电压120。
[0049]
继续到框1004“标识电压波形中的多个毛刺”,可以标识电压波形中的多个毛刺。例如,攻击预防设备104可以基于采样电压120检测在通信总线106上传输的电压波形中的多个毛刺。换句话说,攻击预防设备104可以检测电压波形的稳定区域中的不稳定性,指示多个重复毛刺。例如,处理电路系统112和/或采样电路系统114可以执行指令118以标识单个时间段内、彼此在阈值距离内等的多个毛刺(例如,像毛刺504a、像毛刺504b等)。
[0050]
继续到框1006“标识下一个隐性位”,可以标识下一个隐性位数量。例如,攻击预防设备104可以标识在通信总线106上传输的下一个隐性位、在通信总线106上传输的接下来的两(2)个隐性位、在通信总线106上传输的接下来的三(3)个隐性位等。特别地,处理电路系统112和/或采样电路系统114可以执行指令118,以使处理电路系统112和/或采样电路系统114对通信总线106上的电压电平进行采样,以标识通信总线106上的下一个隐性位数量。
[0051]
继续到框1008“覆盖隐性位以破坏接收到的消息”,可以覆盖标识的隐性位的数量以破坏任何接收到的消息。例如,攻击预防设备104可以覆盖所标识的隐性位以在隐性位在通信总线106上传输期间强制电压电平为显性,这将破坏任何接收到的消息。特别地,处理电路系统112和/或采样电路系统114可以在标识隐性位期间覆盖通信总线106上的电压电平,以破坏基于隐性位和标识的毛刺接收的消息。
[0052]
图11示出了储存设备1100的示例。储存设备1100可以包括制品,诸如任何非暂时性计算机可读介质或机器可读介质,诸如光、磁或半导体储存器。储存设备1100可以储存各种类型的计算机可执行指令1102,诸如用于实现方法600、方法700、方法900和/或方法1000的指令。计算机可读或机器可读存储介质的示例可以包括能够实现储存电子数据的任何有形介质,包括易失性存储器或非易失性存储器、可移动或不可移动存储器、可擦除或不可擦除存储器、可写或可重写存储器等。计算机可执行指令的示例可以包括任何合适类型的代码,诸如源代码、编译代码、解释代码、可执行代码、静态代码、动态代码、面向对象代码、可视代码等。示例不限于此上下文。
[0053]
图12示出了根据本发明的一个或多个实施例的车载通信架构1200。例如,一个或多个车辆的设备、组件或电路,诸如电路系统1202和/或电路系统1204,可以经由通信通信框架1206相互通信,该通信框架1206可以是车载网络,诸如can总线,实施以促进如上所述的毛刺攻击缓解。
[0054]
车载通信架构1200包括各种常见的通信元件,诸如发射器、接收器、收发器等。然而,实施例不限于由车载通信架构1200实施。如该图所示,车辆的电路系统1202和电路系统1204可以各自可操作地连接到一个或多个相应的数据设备,诸如数据设备1208和/或数据设备1210可以用来储存相应电路系统1202和/或电路系统1204的本地信息,诸如指纹、分布、密度、电压信号等。可以理解,电路系统1202和电路系统1204可以是任何合适的车辆的组件,诸如传感器、ecu、微控制器、微处理器、处理器、asic、现场可编程门阵列(fpga)、任何电子设备、计算设备等。此外,可以理解,一个或多个计算设备(至少包含处理器、存储器、接口等)可以连接到车辆中的通信框架1206。
[0055]
此外,通信框架1206可以实现任何众所周知的通信技术和协议。如上所述,通信框
架1206可以实现为can总线协议或任何其他合适的车载通信协议。通信框架1206还可以实现各种网络接口,这些网络接口被配置为接受、通信和连接到一个或多个外部通信网络(例如,互联网)。网络接口可以被视为输入/输出(i/o)接口的特殊形式。网络接口可以采用连接协议,包括但不限于直接连接、以太网(例如,厚、薄、双绞线10/100/1000base t等)、令牌环、无线网络接口、蜂窝网络接口、ieee 802.7a-x网络接口、ieee 802.16网络接口、ieee802.20网络接口等。此外,可以使用多个网络接口来与各种通信网络类型进行交互。通信框架1206可以采用有线和无线连接。
[0056]
图13示出了系统1300的实施例。系统1300是具有多个处理器内核的计算机系统,诸如分布式计算系统、超级计算机、高性能计算系统、计算集群、大型计算机、小型计算机、客户端-服务器系统、个人计算机(pc)、工作站、服务器、便携式计算机、膝上型计算机、平板计算机、手持设备,诸如个人数字助理(pda),或其他用于处理、显示或传输信息的设备。类似的实施例可以包括例如娱乐设备,诸如便携式音乐播放器或便携式视频播放器、智能电话或其他蜂窝电话、电话、数码摄像机、数码相机、外部储存设备等。进一步的实施例实现更大规模的服务器配置。在其他实施例中,系统1300可以具有具有一个核心或多于一个处理器的单个处理器。请注意,术语“处理器”是指具有单个内核的处理器或具有多个处理器内核的处理器封装。在至少一个实施例中,计算系统1300代表系统100的组件。更一般地,计算系统1300被配置为实现这里参考图1至图12描述的所有逻辑、系统、逻辑流程、方法、装置和功能。
[0057]
在本技术中,术语“系统”和“组件”以及“模块”旨在指代与计算机相关的实体,无论是硬件、硬件和软件的组合、软件或正在执行的软件,其示例由示例性系统1300提供。例如,组件可以是但不限于在处理器上运行的进程、处理器、硬盘驱动器、多个存储驱动器(光学和/或磁存储介质)、对象、可执行文件、执行线程、程序和/或计算机。作为说明,在服务器上运行的应用程序和服务器都可以是组件。一个或多个组件可以驻留在进程和/或执行线程中,并且组件可以位于一台计算机上和/或分布在两台或多台计算机之间。此外,组件可以通过各种类型的通信媒体以通信方式相互耦合以协调操作。协调可能涉及信息的单向或双向交换。例如,组件可以以通过通信媒体传递的信号的形式传递信息。该信息可以实现为分配给各种信号线的信号。在此种分配中,每条消息都是信号。然而,另外的实施例可以替代地采用数据消息。此种数据消息可以通过各种连接发送。示例性连接包括并行接口、串行接口和总线接口。
[0058]
如该图所示,系统1300包括用于安装平台组件的母板或片上系统(soc)1302。主板或片上系统(soc)1302是点对点(p2p)互连平台,包括经由点对点互连1370(诸如超路径互连(upi))耦合的第一处理器1304和第二处理器1306。在其他实施例中,系统1300可以是另一总线架构,诸如多点总线。此外,处理器1304和处理器1306中的每一个可以是具有多个处理器内核的处理器封装,分别包括内核1308和内核1310。虽然系统1300是双套接字(2s)平台的示例,但其他实施例可以包括多于两个套接字或一个套接字。例如,一些实施例可以包括四套接字(4s)平台或八套接字(8s)平台。每个套接字都是用于处理器的底座,并且可能具有套接字标识符。请注意,术语平台是指安装了某些组件的主板,诸如处理器1304和芯片组1332。一些平台可能包括附加组件,而一些平台可能仅包括用于安装处理器和/或芯片组的插槽。此外,一些平台可能没有套接字(例如,soc等)。
[0059]
处理器1304和处理器1306可以是各种商用处理器中的任何一种,包括但不限于intelceleron、core、core(2)duo、itanium、pentium、xeon和xscale处理器;amdathlon、duron和opteron处理器;arm应用程序、嵌入式和安全处理器;ibm和motoroladragonball和powerpc处理器;ibm和sonycell处理器;和类似的处理器。双微处理器、多核处理器和其他多处理器架构也可以用作处理器1304和/或处理器1306。另外,处理器1304不必与处理器1306相同。
[0060]
处理器1304包括集成存储器控制器(imc)1320和点对点(p2p)接口1324和p2p接口1328。类似地,处理器1306包括imc 1322以及p2p接口1326和p2p接口1330。imc 1320和imc 1322将处理器处理器1304和处理器1306分别耦合到各自的存储器(例如,存储器1316和存储器1318)。存储器1316和存储器1318可以是用于诸如双倍数据速率类型3(ddr3)或类型4(ddr4)同步dram(sdram)的平台的主存储器(例如,动态随机存取存储器(dram))的一部分。在本实施例中,存储器存储器1316和存储器1318本地连接到各自的处理器(即,处理器1304和处理器1306)。在其他实施例中,主存储器可以经由总线和共享存储器集线器与处理器耦合。
[0061]
系统1300包括耦合到处理器1304和处理器1306的芯片组1332。此外,芯片组1332可以经由例如接口(i/f)1338耦合到储存设备1350。i/f 1338可以是例如,外围组件互连增强(pci-e)。储存设备1350可以储存可由系统1300的电路系统(例如,处理器1304、处理器1306、gpu 1348、ml加速器1354、视觉处理单元1356等)执行的指令。例如,储存设备1350可以储存用于方法600和/或方法700等的指令。
[0062]
处理器1304经由p2p接口1328和p2p 1334耦合到芯片组1332,而处理器1306经由p2p接口1330和p2p 1336耦合到芯片组1332。直接媒体接口(dmi)1376和dmi 1378可以分别耦合p2p接口1328和p2p 1334和p2p接口1330和p2p 1336。dmi 1376和dmi 1378可以是高速互连,例如促进每秒8次千兆传输(gt/s),诸如dmi 3.0。在其他实施例中,处理器1304和处理器1306可以经由总线互连。
[0063]
芯片组1332可以包括控制器集线器,诸如平台控制器集线器(pch)。芯片组1332可以包括系统时钟以执行时钟功能并且包括用于i/o总线的接口,诸如通用串行总线(usb)、外围组件互连(pci)、串行外围互连(spi)、集成互连(i2c)等,以方便连接平台上的外围设备。在其他实施例中,芯片组1332可以包括多于一个的控制器集线器,诸如具有存储器控制器集线器、图形控制器集线器和输入/输出(i/o)控制器集线器的芯片组。
[0064]
在所示示例中,芯片组1332经由i/f 1342与可信平台模块(tpm)1344和uefi、bios、flash电路系统1346耦合。tpm 1344是专用微控制器,旨在通过将加密密钥集成到设备来保护硬件。uefi、bios、flash电路系统1346可以提供预引导代码。
[0065]
此外,芯片组1332包括i/f 1338以将芯片组1332与诸如图形处理电路系统或图形处理单元(gpu)1348的高性能图形引擎耦合。在其他实施例中,系统1300可以包括处理器1304和/或处理器1306与芯片组1332之间的柔性显示接口(fdi)(未示出)。fdi将处理器1304和/或处理器1306中的一个或多个中的图形处理器核心与芯片组1332互连。此外,ml加速器1354和/或视觉处理单元1356可以经由i/f 1338耦合到芯片组1332。ml加速器1354可以是被配置成执行用于ml模型的ml相关操作(例如,训练、推理等)的电路系统。类似地,视觉处理单元1356可以是被配置成执行视觉处理特定或相关操作的电路系统。特别地,ml加
速器1354和/或视觉处理单元1356可以被配置为执行对机器学习、神经网络处理、人工智能、视觉处理等有用的数学运算和/或操作数。
[0066]
各种i/o设备1360和显示器1352耦合到总线1372,以及将总线1372耦合到第二总线1374的总线桥1358和将总线1372与芯片组1332连接的i/f 1340。在一个实施例中,第二总线1374可以是低引脚数(lpc)总线。各种设备可以耦合到第二总线1374,包括例如键盘1362、鼠标1364和通信设备1366。
[0067]
此外,音频i/o 1368可以耦合到第二总线1374。许多i/o设备1360和通信设备1366可以驻留在主板或片上系统(soc)1302上,而键盘1362和鼠标1364可以是附加外围设备。在其他实施例中,一些或所有i/o设备1360和通信设备1366是附加外围设备并且不驻留在主板或片上系统(soc)1302上。
[0068]
上述设备的组件和特征可以使用处理电路系统、分立电路系统、专用集成电路(asic)、逻辑门和/或单芯片架构等的任何组合来实现。此外,在适当的情况下,可以使用微控制器、可编程逻辑阵列和/或微处理器或前述的任何组合来实现设备的特征。应当注意,硬件、固件和/或软件元件在本文中可以统称为“逻辑”或“电路”。
[0069]
一些实施例可以使用表述“一个实施例”或“实施例”连同它们的派生词来描述。这些术语意味着结合实施例描述的特定特征、结构或特性被包括在至少一个实施例中。在说明书的各个地方出现的短语“在一个实施例中”不一定都指同一实施例。此外,可以使用表述“耦合”和“连接”连同它们的派生词来描述一些实施例。这些术语不一定是彼此的同义词。例如,可以使用术语“连接”和/或“耦合”来描述一些实施例,以指示两个或更多元件彼此直接物理或电接触。然而,术语“耦合”也可能意味着两个或多个元件彼此不直接接触,但仍彼此合作或相互作用。
[0070]
需要强调的是,提供公开的摘要是为了让读者能够快速确定技术公开的性质。提交的理解是它不会被用来解释或限制权利要求的范围或含义。此外,在上述详细描述中,可以看出,为了简化本发明,将各种特征组合在一个实施例中。该公开方法不应被解释为反映所要求保护的实施例需要比每个权利要求中明确列举的更多特征的意图。相反,如以下权利要求所反映的,发明主题不在于单个公开的实施例的所有特征。因此,以下权利要求在此并入详细说明中,每个权利要求作为单独的实施例独立存在。在所附权利要求中,术语“包括(including)”和“其中(in which)”分别用作相应术语“包括(comprising)”和“其中(wherein)”的简单英语等效物。此外,术语“第一”、“第二”、“第三,”等等,仅用作标签,并不打算对其对象施加数字要求。
[0071]
上面已经描述的包括所公开的架构的示例。当然,不可能描述组件和/或方法的每个可能的组合,但是本领域普通技术人员可以认识到许多进一步的组合和排列是可能的。因此,新颖的架构旨在包含所有落入所附权利要求的精神和范围内的变更、修改和变化。
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