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何為CPU卡,大家一定都很清楚,從下面的結(jié)構(gòu)圖中便可一目了然:
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CPU核:
可以說是CPU卡的靈魂與核心,各個公司都會在其上面展示自己的特長與優(yōu)勢.其主要指標(biāo)是指令集的精簡性和高效率性;指令的執(zhí)行速度和低功耗特性.
FLASH 程序存儲器:
程序存儲器是用來存放COS的,它主要有兩大指標(biāo):容量大小及COS是何種方式裝入.
容量大小決定了用戶所使用的COS的規(guī)模及算法的規(guī)模,目前情況,大多數(shù)用戶的COS功能越來越強(qiáng),算法的變化越來越多,加之CPU核能提供的速度越來越快,因此,對容量的要求有越來越大的趨勢.
如何裝載COS,很多是由生產(chǎn)廠在工廠為用戶用掩模的辦法去裝載.這種辦法的過程大致如下:先由用戶在開發(fā)板上用軟掩模的方式做出COS,再將程序用文件的形式送工廠,工廠做出實際樣卡交用戶測試,不成功,需對軟件修改,再經(jīng)上述循環(huán),直到成功.這種掩模下載方式一是開發(fā)周期很長,特別是出現(xiàn)反復(fù),用戶很難控制時間,所以很多用戶知難而退,無法自主開發(fā)自己的COS;二是保密性有隱患,COS交給別人開發(fā),COS連同算法一起交給別人去掩模,成品先在別人手上再運(yùn)輸才交給您,許多環(huán)節(jié)是您無法控制的.另外對一些用戶擁有的專門算法的使用也容易產(chǎn)生限制.
而由ATMEL公司在世界上第一個推出的用FLASH存儲器存放COS的CPU卡,克服了掩模方式存在的不足.它的主要特點是:用戶利用開發(fā)器可直接對成品卡進(jìn)行多次下載來調(diào)試自己的COS,可大大縮短開發(fā)時間及節(jié)省開發(fā)費用,使用戶有更多的信心去自主開發(fā)自己版權(quán)的COS;也方便用戶與別人的COS合作,加上自己特色的東西;也利于COS開發(fā)商應(yīng)用戶要求方便的加上用戶特定的獨特算法;由于可部分或全部由用戶參與COS的開發(fā)及下載,使保密性大大的提高了.由于可多次下載,可使用戶在小規(guī)模試用后還可以不報廢對COS再修改,大大增加了用戶的靈活性,也節(jié)省了費用.當(dāng)然如果用戶想一次寫死不許再下載或是要求廠家在生產(chǎn)時下載也很方便.現(xiàn)在越來越多的CPU卡芯片制造廠也加入到推廣FLASH ROM的行列中.
數(shù)據(jù)存儲器:
EEPROM是CPU卡存放用戶數(shù)據(jù)的地方,不同的應(yīng)用對其容量的大小不一樣,但對于半導(dǎo)體廠家來說,在如此小的面積上制成越大容量的存儲器難度越大.ATMEL公司是這方面的專家和姣姣者.
加密算法協(xié)處理器(CRYPTO)
它為CPU卡提供了為增強(qiáng)保密算法而需要的大量計算以及隨機(jī)數(shù)的產(chǎn)生.提供了能力,特別是為RSA1024模乘的算法加快了速度.
COS及算法:
COS及算法是在同一種介質(zhì)卡中可以以不同的形式來表現(xiàn)該卡的功用,水平,效率,抗攻擊性等等特性的活的靈魂.也是用戶最強(qiáng)調(diào)個性化,不愿公開的秘密.
半導(dǎo)體的工藝:
最早期的半導(dǎo)體技術(shù),當(dāng)在大于1微米的工藝時,只能生產(chǎn)掩模ROM型,小容量EE的CPU卡.如果是用其生產(chǎn)一片AT90SC3232C功能的CPU卡,它的面積會比現(xiàn)在卡的模塊還大,所以根本無法實用.只有具備了0.35微米或更強(qiáng)的工藝,才能制造出滿足目前市場基本要求的CPU卡.
ATMEL公司最早在世界上推出FLASH型CPU卡,目前是串并行電可擦存儲器(EE)的最大生產(chǎn)廠,推出的AT90系列CPU卡具有目前處在世界前列……
以AT90SC3232C為例,它是AVR RISC結(jié)構(gòu),含CRYPTO,使在運(yùn)行DES算法時達(dá)到2mS,可達(dá)200個CLOCK(在頻率為3.579545MHZ時).用CRYPTO來算RSA-1024位的加密/解密運(yùn)算時,僅用220mS(典型值),而目前能查到的是大于500mS.它還可以產(chǎn)生1024位的隨機(jī)數(shù),可提供一對密鑰(一個公鑰,一個私鑰),大大方便了用戶增強(qiáng)保密性和數(shù)字簽名的需求.
相信隨著用戶對CPU卡的進(jìn)一步了解以及用戶自身應(yīng)用水平的提高,CPU卡會在各種需要的場合發(fā)揮其相適應(yīng)的作用.各生產(chǎn)廠將以用戶的需要為標(biāo)準(zhǔn),設(shè)計出最好的卡.
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