hardwarepohjaiset

Hardwarepohjaiset ratkaisut tarkoittavat järjestelmiä, joissa suurin osa toiminnallisuudesta ja laskennasta toteutetaan laitteistolla (hardware) sen sijaan että ohjelmisto suorittaisi ne yleiskäyttöisellä prosessorilla. Tämä lähestymistapa esiintyy erityisesti kryptografian, signaalinkäsittelyn sekä järjestelmien turvallisuuden konteksteissa.

Tavallisia toteutuksia ovat esimerkiksi kryptografiset moduulit kuten hardware security modules (HSM) sekä luotettujen alustojen moduulit (TPM). Lisäksi käytetään laitteistokiihdyttimiä, kuten FPGA- ja ASIC-pohjaisia ratkaisuja, joissa tiettyjä tehtäviä suoritetaan nopeasti ja deterministisesti. Arkkitehtuureissa hyödynnetään usein erillisiä kiihdyttimiä, muistilohkoja ja sovelluskohtaisia siruja, jotka ovat erillään yleisestä ohjelmistoympäristöstä.

Edut liittyvät erityisesti suorituskykyyn ja turvallisuuteen: nopeus, ennustettava suorituskyky sekä parempi suojautuvuus tietyissä hyökkäyksissä, koska toiminta ei ole suoraan muokattavissa ohjelmiston tasolla. Rajoituksina ovat vähäinen joustavuus, korkeammat kehitys- ja valmistuskustannukset sekä pidempi päivityssyklit. Lisäksi laitteistopohjaisiin ratkaisuun liittyy riskejä kuten laitteistokohtaiset haavoittuvuudet ja toimitusketjun haavoittuvuudet sekä yhteensopivuusongelmat eri järjestelmien kanssa.

Sovellusalueet kattavat turvallisuus- ja kryptografiaratkaisut, teollisuusautomaation laitteistokiihdytykset sekä verkko- ja telekommunikaatiolaitteet, joissa deterministinen tai luotettava suoritus on olennaista. Katso myös: hardware security, hardware accelerator, FPGA, ASIC, TPM, HSM, hardware-software co-design.