用于安全芯片超低功耗模式的控制方法及装置、安全芯片与流程

    技术2024-12-25  49


    本申请涉及集成电路设计,例如涉及一种用于安全芯片超低功耗模式的控制方法及装置、安全芯片。


    背景技术:

    1、在安全芯片的设计过程中,低功耗设计是一种非常重要的关键技术。目前,随着芯片制造工艺制成的进一步缩小,芯片功耗指标的进一步降低,静态功耗已经是芯片功耗开销的重要组成部分。现有安全芯片的低功耗设计技术中也已经开始考虑降低静态功耗。针对静态功耗的降低,设计中通常会在低功耗模式下关闭不使用部分的电路及存储器的电源以节省功耗,该模式被称为超低功耗模式。但由于安全芯片对关键安全数据的保护特性,对低功耗模式下的退出时长有着非常严格的要求。且随着安全芯片性能的提高以及功能的复杂化,关键安全数据的数据量不断增加,存储器的容量也进一步增大,进而退出超低功耗模式的恢复时长越来越长,逐渐已经不足以满足现有的安全芯片要求。

    2、相关技术中,在安全芯片进入超低功耗模式前,按照来源对关键数据划分为otp(one time programmable,一次性可编程)配置数据,以及安全软件配置数据。otp配置数据在进入超低功耗模式时会丢失,需要在恢复电路中对otp进行重新搬移,从而恢复该部分数据。安全软件配置数据在进入超低功耗模式前需要电路将该部分数据写入不掉电的存储器中,在恢复过程中电路对存储器中的数据进行读出,并且按照数据地址进行重新配置。

    3、在实现本公开实施例的过程中,发现相关技术中至少存在如下问题:

    4、在退出超低功耗模式的数据恢复过程中,对存储器的访问需要初始化存储器控制模块,进行存储器访问必须等待otp部分数据搬移配置完成才可以开始,数据恢复时间花费较长。

    5、需要说明的是,在上述背景技术部分公开的信息仅用于加强对本申请的背景的理解,因此可以包括不构成对本领域普通技术人员已知的现有技术的信息。


    技术实现思路

    1、为了对披露的实施例的一些方面有基本的理解,下面给出了简单的概括。所述概括不是泛泛评述,也不是要确定关键/重要组成元素或描绘这些实施例的保护范围,而是作为后面的详细说明的序言。

    2、本公开实施例提供了一种用于安全芯片超低功耗模式的控制方法及装置、安全芯片,以减少安全芯片退出超低功耗模式时所需要的恢复时间。

    3、在一些实施例中,安全芯片包括:关键数据保持电路;存储器模块,包括多个可掉电存储器。

    4、可选地,关键数据保持电路包括:关键数据电路,由可掉电电源供电;保持电路,与关键数据电路通信连接,保持电路由非掉电电源供电。

    5、可选地,存储器模块还包括:多个电源管理模块,每个电源管理模块对应一个可掉电存储器,电源管理模块用于对该电源管理模块对应的可掉电存储器进行上电操作;上电并行化处理模块,与多个电源管理模块连接,用于根据上电请求生成每个电源管理模块的子上电请求。

    6、在一些实施例中,用于安全芯片超低功耗模式的控制方法包括:响应于进入超低功耗模式指令,保存关键数据保持电路中的第一数据;响应于退出超低功耗模式指令,对多个可掉电存储器进行并行化上电;在关键数据保持电路上电完成后,对关键数据保持电路中的第一数据进行恢复,退出超低功耗模式;其中,第一数据包括退出超低功耗模式后安全芯片中安全电路正常运行所需要的安全配置数据。

    7、可选地,保存关键数据保持电路中的第一数据,包括:将第一数据从关键数据电路保存至保持电路。

    8、可选地,对关键数据保持电路中的第一数据进行恢复,包括:将第一数据从保持电路恢复至关键数据电路。

    9、可选地,对多个可掉电存储器进行并行化上电,包括:获取上电请求;通过上电并行化处理模块将上电请求分解为多个子上电请求;每个子上电请求对应于一个可掉电存储器;根据每个子上电请求,通过电源管理模块分别对每个子上电请求对应的可掉电存储器进行上电操作。

    10、可选地,用于安全芯片超低功耗模式的控制方法还包括:在对可掉电存储器进行上电操作后,获取每个可掉电存储器的上电完成标志;在获得所有可掉电存储器的上电完成标志后,确定上电完成。

    11、可选地,用于安全芯片超低功耗模式的控制方法还包括:响应于进入超低功耗模式指令,将第二数据从关键数据保持电路保存至非掉电存储器;在退出超低功耗模式后,将第二数据从非掉电存储器恢复至关键数据保持电路;其中,第二数据包括退出超低功耗模式需要恢复但不是安全电路运行所必须的安全数据。

    12、在一些实施例中,用于安全芯片超低功耗模式的控制装置包括处理器和存储有程序指令的存储器,所述处理器被配置为在运行所述程序指令时,执行如上述的用于安全芯片超低功耗模式的控制方法。

    13、可选地,安全芯片还包括:如上述的用于安全芯片超低功耗模式的控制装置,分别与关键数据保持电路和存储器模块连接。

    14、本公开实施例提供的用于安全芯片超低功耗模式的控制方法及装置、安全芯片,可以实现以下技术效果:

    15、本公开实施例中,在安全芯片需要进入超低功耗模式的情况下,对关键数据保持电路中的第一数据进行保存,第一数据包括退出超低功耗模式后安全芯片中安全电路正常运行所需要的安全配置数据。在安全芯片退出超低功耗模式的情况下,只对第一数据进行恢复,而对于其他需要恢复但不是安全电路运行所必须的安全数据则不在退出超低功耗模式的过程中进行恢复,可以减少安全芯片退出超低功耗模式时的数据恢复时间,从而减少安全芯片退出超低功耗模式时的恢复时间。此外,对与安全芯片中的多个可掉电存储器,在退出超低功耗模式的过程中,对多个可掉电存储器进行并行化上电,相较于串行化上电,可以大幅减少存储器上电所需要的时间,从而进一步减少安全芯片退出超低功耗模式时所需要的恢复时间。

    16、以上的总体描述和下文中的描述仅是示例性和解释性的,不用于限制本申请。



    技术特征:

    1.一种用于安全芯片超低功耗模式的控制方法,其特征在于,所述安全芯片包括关键数据保持电路和存储器模块,所述存储器模块包括多个可掉电存储器;控制方法包括:

    2.根据权利要求1所述的控制方法,其特征在于,关键数据保持电路包括关键数据电路和保持电路;保存所述关键数据保持电路中的第一数据,包括:

    3.根据权利要求2所述的控制方法,其特征在于,对关键数据保持电路中的所述第一数据进行恢复,包括:

    4.根据权利要求1所述的控制方法,其特征在于,所述存储器模块还包括多个电源管理模块和上电并行化处理模块,每个电源管理模块对应一个可掉电存储器,上电并行化处理模块与多个电源管理模块连接;对所述多个可掉电存储器进行并行化上电,包括:

    5.根据权利要求4所述的控制方法,其特征在于,还包括:

    6.根据权利要求1至5任一项所述的控制方法,其特征在于,还包括:

    7.一种用于安全芯片超低功耗模式的控制装置,包括处理器和存储有程序指令的存储器,其特征在于,所述处理器被配置为在运行所述程序指令时,执行如权利要求1至6任一项所述的用于安全芯片超低功耗模式的控制方法。

    8.一种安全芯片,其特征在于,包括:

    9.根据权利要求8所述的安全芯片,其特征在于,所述关键数据保持电路包括:

    10.根据权利要求8所述的安全芯片,其特征在于,所述存储器模块还包括:


    技术总结
    本申请涉及集成电路设计技术领域,公开一种用于安全芯片超低功耗模式的控制方法及装置、安全芯片。其中,安全芯片包括关键数据保持电路和存储器模块,存储器模块包括多个可掉电存储器;控制方法包括:响应于进入超低功耗模式指令,保存关键数据保持电路中的第一数据;响应于退出超低功耗模式指令,对多个可掉电存储器进行并行化上电;在关键数据保持电路上电完成后,对关键数据保持电路中的第一数据进行恢复,退出超低功耗模式;其中,第一数据包括退出超低功耗模式后安全芯片中安全电路正常运行所需要的安全配置数据。采用本公开实施例提供供电控制方法,可以减少安全芯片从超低功耗模式退出时所需要的恢复时间。

    技术研发人员:马哲,李广辉,王震
    受保护的技术使用者:紫光同芯微电子有限公司
    技术研发日:
    技术公布日:2024/10/24
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