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Wie schützen FerriSSDs Daten in Software-definierten Autos? Aktuelle Verschlüsselung und Telemetrie verhindern Hacks und Datendiebstahl. (Bild: cono0430/Shutterstock)

Die heutigen elektrifizierten und vernetzten Fahrzeuge werden oft als eine Art Mobiltelefon auf Rädern beschrieben. Genau wie die heutigen Telefone verarbeiten diese Fahrzeuge – da sie ständig verbunden und Software-definiert sind – in der Tat sensible Informationen, die nicht in die falschen Hände geraten sollten. Dazu gehören private Informationen wie Anrufprotokolle oder Standort- und Fahrtinformationen, aber auch kritische Informationen wie Finanzdaten oder Passwörter. Ohne angemessene Sicherheitsvorkehrungen könnte das Auto zur Schwachstelle im digitalen Umfeld des Besitzers werden. Auch der OEM-Anwendungscode muss gegen den Diebstahl von geistigem Eigentum und das Hacken von sicherheitskritischen Fahrzeugfunktionen geschützt werden.

Um herauszufinden, was einen Automotive-Speicher heutzutage ausmacht, wirft dieser Beitrag einen genauen Blick auf die FerriSSD-NVMe-PCIe-Gen-4x4-BGA-SSD-ICs von Silicon Motion, einschließlich Sicherheitsmerkmalen, Packaging und Abschirmung.

Datenintegrität und -sicherheit für Software-definierte Fahrzeuge

Was die zugrundeliegenden Datenverarbeitungsfunktionen betrifft, so entsprechen die SSDs den Spezifikationen des PCI Express 4.0/NVMe 1.4/NVMe-MI Anhang A und verfügen über robuste Datenintegritätsfunktionen, einschließlich einer leistungsoptimierten LDPC-Engine, die Fehlerkorrekturfunktionen bietet. Außerdem gibt es einen Ende-zu-Ende-Datenpfad-Schutz, SRAM-ECC-Fehlerbehandlung und -vermeidung bei wichtigen Speicherpuffern und eine RAID-Engine, die einen Multi-Page-Schutz für NAND-Flash-Daten bietet.

Es ist bekannt, dass Datenfehler bei Speicherchips zunehmen, wenn die Temperatur ansteigt oder die PE-Zahl höher wird. Um die Datenintegrität zu gewährleisten, sind die SSDs mit der IntelligentSeries-Technologie von SMI ausgestattet, die Blöcke in bestimmten Zeitabständen scannt, wenn die Temperatur über 85 °C steigt und die PE-Zahl zunimmt.

Die Wahl der Datensicherungstechnologie in SSDs hat einen starken Einfluss auf die Zuverlässigkeit und Leistung des Laufwerks. Um NAND-Retention- oder Störungsprobleme zu überwinden, minimieren die FerriSSDs von SMI Lesestörungen, indem sie eine Online/Offline-Scan-Lesezählung auslösen. Darüber hinaus nutzen sie die Offline-Scan-Einschaltzeit, um Lesespeicher zu verhindern. Diese Symptome führen dazu, dass die NAND-Fehlerbits zu hoch sind, was SMI durch den Einsatz von Intelligent Scan zum Schutz des NAND-Flash ausgleicht. Außerdem verwendet das SSD eine leistungsoptimierte LDPC-Engine und RAID-Engine, um maximale Fehlerkorrekturmöglichkeiten zu bieten.

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Um NAND-Retention- oder Störungsprobleme zu überwinden, minimieren die FerriSSDs von SMI Lesestörungen, indem sie eine Online/Offline-Scan-Lesezählung auslösen. (Bild: profit_image - stock.adobe.com)

Unterstützung von Software-definierten Fahrzeugen mit FerriSSD

Mit den Fortschritten in der Automobiltechnologie werden Software-definierte Fahrzeuge (SDVs) zum Industriestandard. Diese aktuellen Fahrzeuge, die zur Verwaltung wichtiger Vorgänge auf hochentwickelte Software angewiesen sind, erfordern Speicherlösungen, die große Datenmengen schnell und zuverlässig verarbeiten können. Die FerriSSD von Silicon Motion ist ein wichtiger Akteur in diesem technologischen Wandel.

FerriSSD zeichnet sich durch seine Fähigkeit aus, die zentralisierten Datenverarbeitungssysteme zu unterstützen, die in SDVs integriert sind. Durch hohe Leistung und Langlebigkeit stellt FerriSSD sicher, dass die massiven Datenanforderungen dieser Fahrzeuge effizient erfüllt werden, was einen nahtlosen Betrieb ermöglicht und die Entwicklung aktueller Automobilsysteme vorantreibt.

Die Speicher wurden speziell für die hohen Zuverlässigkeits- und Leistungsanforderungen von Automobilsystemen entwickelt. Sie gewährleisten einen nahtlosen Betrieb durch folgende Aspekte:

  • Hohe Leistung: Mit schnellen Lese- und Schreibgeschwindigkeiten garantiert die FerriSSD einen schnellen Zugriff auf wichtige Informationen und unterstützt die schnelle Ausführung verschiedener Fahrzeugfunktionen.
  • Verlässlichkeit: FerriSSD wurde entwickelt, um den rauen Bedingungen im Automobilbereich standzuhalten, und bietet eine konstante Leistung und Langlebigkeit, die für die Aufrechterhaltung der Fahrzeugfunktionalität entscheidend ist.
  • Kompakter Formfaktor: Seine geringe Größe erleichtert die Integration in den begrenzten Raum innerhalb von Fahrzeugsystemen und macht ihn zur idealen Wahl für aktuelle Automobilkonstruktionen.
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AES schützt die Benutzerdaten, indem es die Entschlüsselung ohne den richtigen AES-Schlüssel verhindert. (Bild: Nadezhda Kozhedub - stock.adobe.com)

Save the date: 29. Automobil-Elektronik Kongress

Logo zum Automobil-Elektronik Kongress

Am 24. und 25. Juni 2025 findet zum 29. Mal der Internationale Automobil-Elektronik Kongress (AEK) in Ludwigsburg statt. Dieser Netzwerkkongress ist bereits seit vielen Jahren der Treffpunkt für die Top-Entscheider der Elektro-/Elektronik-Branche und bringt nun zusätzlich die Automotive-Verantwortlichen und die relevanten High-Level-Manager der Tech-Industrie zusammen, um gemeinsam das ganzheitliche Kundenerlebnis zu ermöglichen, das für die Fahrzeuge der Zukunft benötigt wird. Trotz dieser stark zunehmenden Internationalisierung wird der Automobil-Elektronik Kongress von den Teilnehmern immer noch als eine Art "automobiles Familientreffen" bezeichnet.

Sichern Sie sich Ihr(e) Konferenzticket(s) für den 29. Automobil-Elektronik Kongress (AEK) im Jahr 2025! Folgen Sie außerdem dem LinkedIn-Kanal des AEK und #AEK_live.

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Verbesserte Fähigkeiten für Fahrzeuge der nächsten Generation durch FerriSSD

Durch die Integration von FerriSSD können SDVs fortschrittliche Funktionen wie Echtzeit-Diagnosen, Over-the-Air-Updates und verbesserte Infotainment-Systeme nutzen. Diese Funktionen stehen im Einklang mit dem Wandel der Automobilindustrie hin zu intelligenteren, vernetzten Fahrzeugen.

FerriSSD verbessert nicht nur die Effizienz des Datenmanagements im Fahrzeug, sondern unterstützt auch die allgemeinen Ziele der Branche in Bezug auf Innovation und Konnektivität. Dies steht im Einklang mit dem Engagement von Silicon Motion, die Technologie für SDVs voranzutreiben und sicherzustellen, dass diese Fahrzeuge den Anforderungen der Fahrer von morgen gerecht werden.

Telemetrie und Fehlerwarnsysteme: Proaktive SSD-Überwachung

Hohe Datensicherheit ist entscheidend, um sicherzustellen, dass gespeicherte Informationen nicht leicht gestohlen werden können. Die FerriSSD-Chips sind TCG-Opal-2.0-konform. Die SSD nutzt den AES256-XTS-Modus für die Datenverschlüsselung. Darüber hinaus ist die Firmware mit eFuse und AES-Verschlüsselung digital signiert, um die Sicherheit des FerriSSD-BGA-SSD in Automobilumgebungen zu erhöhen. Die Aktivierung der eFuse sperrt das Gerät, um den Zugriff auf die SSD über GPIOs oder durch spezielle Herstellerbefehle vollständig zu verhindern. AES schützt die Benutzerdaten, indem es die Entschlüsselung ohne den richtigen AES-Schlüssel verhindert.

Darüber hinaus setzen diese BGA-SSDs auf SHA384-Verschlüsselung mit einem True Random Number Generator (TRNG), um robuste Datensicherheit zu gewährleisten. Die in Hardware implementierte TRNG-Engine erzeugt Zufallszahlen, die als AES-Schlüssel verwendet werden. Dadurch wird die Möglichkeit, die Schlüssel zu knacken, verringert.

Zu beachten ist, dass SHA nicht in der Datenverschlüsselung verwendet wird, sondern in der Überprüfung der Integrität des Firmware-Images eingesetzt wird. Die Implementierung von spezieller Hardware zur Durchführung dieser Berechnungen beschleunigt den Prozess. Darüber hinaus ermöglicht FerriSSD dem Host den Betrieb mehrerer virtueller SSDs über einen einzigen PCIe-Port, indem er die SR-IOV-Fähigkeit von SMI nutzt. Die gemeinsame Nutzung eines einzigen physischen PCIe-Geräts durch virtuelle Maschinen ermöglicht Flexibilität und Skalierbarkeit bei gleichzeitiger Wahrung der Sicherheit.

Um die Datenintegrität zu gewährleisten und Datenverluste zu vermeiden, implementieren die FerriSSDs das IntelligentLog-Telemetriesystem von SMI. Dieses wurde speziell für Automobil- und Serveranwendungen entwickelt und meldet umfassend den Gesundheitszustand, einschließlich Temperatur, Stromversorgung, Schnittstelle und Zellstatus des Speichers. Die Telemetrie beschreibt nicht nur den aktuellen Zustand des Laufwerks, sondern liefert auch Vorab-Fehlerwarnungen, die den Host proaktiv über mögliche Gefahren informieren.

FerriSSDs setzen unter anderem auf das IntelligentLog-Telemetriesystem, um die Datenintegrität zu gewährleisten.
FerriSSDs setzen unter anderem auf das IntelligentLog-Telemetriesystem, um die Datenintegrität zu gewährleisten. (Bild: Silicon Motion)

Alles zur Automotive Computing Conference

Die Automotive Computing Conference konzentriert sich auf die Herausforderungen der Sicherheit, der funktionalen Sicherheit, der Cloud-Konnektivität und der zunehmenden Komplexität des Fahrzeugdesigns. Das Ziel ist es, traditionelle Ansätze zu revolutionieren und an die Bedürfnisse der Automobilindustrie anzupassen. Hochkarätige Referenten werden am 13. und 14. November 2025 in München in die Welt des Automotive High Performance Computing eintauchen und ein breites Spektrum an Aspekten abdecken.

Weitere Infos zur Automotive Computing Conference gibt es hier oder auf dem LinkedIn-Kanal.

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Zudem gibt es 2025 auch die 2. ACC in Amerika am 25. und 26. März 2024 in Detroit.

SSD-Prüfung, Inspektion und Lieferung

Prüfergebnisse sind ein wichtiger Teil der Rückverfolgbarkeitskette für elektronische Baugruppen in der Automobilindustrie. Allerdings sind BGA-Gehäuse, wenn sie festgelötet sind, mit konventionellen visuellen Inspektionstechniken und automatischer optischer Inspektion (AOI) schwer zu prüfen. FerriSSDs ermöglichen die Überwachung des SSD-Status durch Zugriff auf das SMART/Telemetry/FerriSSD IntelligentLog mit dem Befehl Get Log Page.

Als Partner in der Lieferkette qualifiziert SMI seine FerriSSDs gemäß den geltenden Standards auf Produktebene.  Bei der Herstellung werden die Standard-JEDEC-Spezifikationen sowie Zuverlässigkeitstests einschließlich HTOL, HTSL, UHAST, TCT, ESD und Latch-up-Tests angewendet.

Um die Rückverfolgbarkeit der SSDs zu unterstützen, sind alle Zulieferer in der Kette von der Foundry bis hin zur Prüfstelle nach IATF 16949 zertifiziert. Ein Lieferant, der die IATF 16949 erreicht, bestätigt, dass die gesamte Produktionsgeschichte des Unternehmens rückverfolgbar ist.

Da die optische Inspektion bei BGA-Gehäusen nur schwer möglich ist, ermöglichen FerriSSDs die Überwachung des Status durch Zugriff auf das SMART/Telemetry/FerriSSD IntelligentLog mit dem Befehl Get Log Page.
Da die optische Inspektion bei BGA-Gehäusen nur schwer möglich ist, ermöglichen FerriSSDs die Überwachung des Status durch Zugriff auf das SMART/Telemetry/FerriSSD IntelligentLog mit dem Befehl Get Log Page. (Bild: Silicon Motion)

Fazit

Die Automobilindustrie hat schon immer einen konservativen und vorsichtigen Ansatz bei der Einführung neuer Technologien verfolgt, insbesondere bei elektronischen Bauteilen. Einige Dinge werden sich nie ändern, und die Anforderungen an Qualität, Rückverfolgbarkeit, Inspektion und Abschirmung bleiben so hoch wie eh und je. Allerdings setzt die Branche jetzt auf Software-definierte Designprinzipien, um ihre Produkte zu differenzieren, neue Merkmale und Funktionen schnell einzuführen und neue Anforderungen kosteneffizient zu erfüllen.

Um dieses Ziel zu erreichen muss die Gewährleistung einer angemessenen Sicherheit weiterhin Priorität haben, um den Diebstahl von persönlichen Daten und geistigem Eigentum zu verhindern und Sicherheitsbedrohungen abzuwehren. Starke Sicherheitsmerkmale wie die Verarbeitung digitaler Signaturen und Verschlüsselung mit aktuellen Algorithmen schützen sensible Daten, die sich auf SSD-ICs im Hauptsteuergerät des Fahrzeugs und in den Zonensteuergeräten im gesamten Fahrzeug befinden. (na)

Lancelot Hu

Produktmanager bei Silicon Motion

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