最近，芯八哥“走進(jìn)產(chǎn)業(yè)鏈”欄目記者采訪了國(guó)內(nèi)安全芯片的領(lǐng)先企業(yè)—上海航芯的市場(chǎng)總監(jiān)孫龍凱，探討在數(shù)字經(jīng)濟(jì)時(shí)代安全芯片內(nèi)涵與外延不斷擴(kuò)展的背景下，當(dāng)前安全芯片企業(yè)的生存與發(fā)展之道。

國(guó)內(nèi)少有的安全芯片廠商，相關(guān)產(chǎn)品已在小米、華為等知名客戶中大規(guī)模出貨

據(jù)了解，上海航芯電子科技股份有限公司成立于2008年，專注于安全和MCU芯片的研制，是具有市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力和行業(yè)優(yōu)勢(shì)的本土集成電路設(shè)計(jì)企業(yè)佼佼者。公司量產(chǎn)的多規(guī)格系列化芯片，在車聯(lián)網(wǎng)、人工智能、物聯(lián)網(wǎng)、工業(yè)控制、視頻監(jiān)控、智能識(shí)別、金融支付、電子政務(wù)等領(lǐng)域已得到廣泛應(yīng)用。 

上海航芯的發(fā)展歷程

資料來源：上海航芯

作為國(guó)內(nèi)較早布局安全芯片的企業(yè)，航芯依托自主研發(fā)的安全防攻擊技術(shù)，安全芯片系列產(chǎn)品能滿足各種物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備身份認(rèn)證、安全通信、數(shù)據(jù)安全存儲(chǔ)的需求。

其中，在身份認(rèn)證方面，航芯的安全芯片有一定的存儲(chǔ)空間，可以存儲(chǔ)用戶的私鑰以及數(shù)字證書，利用內(nèi)置的公鑰算法可實(shí)現(xiàn)對(duì)用戶身份的認(rèn)證，航芯安全芯片系列產(chǎn)品ACL16、ACH512等已廣泛應(yīng)用于銀行、稅務(wù)、CA認(rèn)證中心等國(guó)家重要行業(yè)；在設(shè)備認(rèn)證方面，航芯安全芯片支持多種對(duì)稱、非對(duì)稱、散列等密碼算法，可以讓設(shè)備制造商產(chǎn)品的版權(quán)及安全性得到保障；在數(shù)據(jù)安全方面，航芯加密卡具有身份鑒別、訪問控制、數(shù)據(jù)加解密、數(shù)據(jù)簽名驗(yàn)證、安全審計(jì)、軟件容錯(cuò)、備份恢復(fù)等功能，可根據(jù)信息系統(tǒng)安全等級(jí)要求保護(hù)用戶數(shù)據(jù)安全。

基于在安全芯片領(lǐng)域深厚的技術(shù)積累，在生物識(shí)別行業(yè)火熱時(shí)，航芯推出了指紋安全算法芯片，迅速在指紋識(shí)別細(xì)分市場(chǎng)站穩(wěn)了腳跟。此后，公司順勢(shì)推出鎖控二合一芯片（主控+電容觸控按鍵）及三合一芯片（主控+指紋算法+語音）等多款產(chǎn)品，均有較好的市場(chǎng)口碑。

上海航芯的指紋方案與友商的對(duì)比情況

資料來源：上海航芯

孫龍凱指出：公司的指紋方案采用ACH512金融級(jí)安全芯片作為技術(shù)支撐，可以讓指紋和密碼安全存儲(chǔ)，并且可保障云端數(shù)據(jù)安全傳輸。此外，采用ACM32FP0（二合一方案）和ACM32FP4（三合一方案）高性能的指紋專用安全MCU芯片作為主控，可支持小點(diǎn)陣圖像算法處理，并且可適配FPC、比亞迪、貝特萊、芯啟航、集創(chuàng)、邁瑞微等多家傳感器廠家，大大提升了門鎖的安全性能，目前該業(yè)務(wù)已與行業(yè)知名品牌華為門鎖、小米門鎖等達(dá)成了合作。

安全芯片市場(chǎng)規(guī)模超過200億美元，發(fā)展趨勢(shì)已從傳統(tǒng)金融、電信向各個(gè)新興領(lǐng)域拓展

業(yè)內(nèi)周知，安全芯片是一種可獨(dú)立進(jìn)行密鑰管理、加密傳輸及安全計(jì)算的硬件裝置，是重要敏感數(shù)據(jù)的載體和最后一道堡壘，對(duì)于網(wǎng)絡(luò)安全至關(guān)重要。

具體而言，它的重要性體現(xiàn)在三個(gè)方面：首先，安全芯片能將設(shè)備中涉及個(gè)人隱私、知識(shí)產(chǎn)權(quán)的敏感數(shù)據(jù)存儲(chǔ)起來，進(jìn)行加密保護(hù)；其次，數(shù)據(jù)加解密的處理過程都是在芯片內(nèi)部，不會(huì)造成信息外泄；最后，在安全芯片內(nèi)部是通過硬件方式實(shí)現(xiàn)的真隨機(jī)數(shù)，并非軟件方式的偽隨機(jī)序列，可確保在設(shè)備和云端通信的過程中，同樣的數(shù)據(jù)在不同時(shí)間、不同批次的上報(bào)中獲得不同的隨機(jī)密匙，以防范通信鏈路上的竊t攻擊。

從市場(chǎng)規(guī)模來看，根據(jù)研究機(jī)構(gòu) Market and Market 的數(shù)據(jù)，隨著全球范圍內(nèi)的金融、電信、交通等領(lǐng)域的智能化趨勢(shì)仍然在進(jìn)一步深化，全球智能安全芯片市場(chǎng)規(guī)模將從2018年的142.2億美元增長(zhǎng)至2023年的215.7億美元，年復(fù)合增長(zhǎng)率為8.7%。

資料來源：Market and Market

中國(guó)市場(chǎng)方面，由于數(shù)字經(jīng)濟(jì)的高速發(fā)展，銀行、電信等行業(yè)對(duì)信息化安全的要求不斷提高，帶動(dòng)了安全芯片市場(chǎng)規(guī)模繼續(xù)保持快速增長(zhǎng)，至 2022 年中國(guó)智能安全芯片市場(chǎng)規(guī)模已達(dá)320 億元。    

從競(jìng)爭(zhēng)格局來看，由于安全芯片主要需求集中在國(guó)家重大需求和關(guān)鍵應(yīng)用領(lǐng)域，因此市場(chǎng)相對(duì)成熟。國(guó)外企業(yè)以恩智浦、英飛凌、三星、意法半導(dǎo)體為主；國(guó)內(nèi)安全芯片以電信IC卡等智能卡起步，專注于信息安全芯片的設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)企業(yè)較多，參與國(guó)內(nèi)市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)的主要企業(yè)為華大電子、紫光國(guó)微、國(guó)民技術(shù)、國(guó)芯科技、復(fù)旦微電等。

雖然市場(chǎng)較為成熟，但在面向信息安全的芯片及模組市場(chǎng)中，由于不同應(yīng)用領(lǐng)域的產(chǎn)品對(duì)于芯片的需求類型不同，市場(chǎng)總體集中度較低。

其中，恩智浦和英飛凌在智能移動(dòng)終端占據(jù)較高的市場(chǎng)份額；國(guó)內(nèi)廠商華大電子、紫光國(guó)微、國(guó)民技術(shù)等主要提供應(yīng)用在智能卡、物聯(lián)網(wǎng)、智能存儲(chǔ)領(lǐng)域的信息安全芯片，并憑借在客戶覆蓋、渠道覆蓋、產(chǎn)品矩陣等相關(guān)領(lǐng)域的積累，在國(guó)內(nèi)信息安全芯片部分細(xì)分領(lǐng)域處于優(yōu)勢(shì)地位。

針對(duì)安全芯片行業(yè)的發(fā)展趨勢(shì)，孫龍凱在談及應(yīng)對(duì)策略時(shí)如是說。

賦能MCU更高的安全性能，公司產(chǎn)品已在電力、BMS、充電樁等行業(yè)頭部客戶中批量出貨

在物聯(lián)網(wǎng)方面，隨著數(shù)字經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，智能化產(chǎn)品不斷涌現(xiàn)，相關(guān)信息安全問題也日漸受到人們關(guān)注。

在此背景下，航芯圍繞著安全技術(shù)為核心打造的通用安全MCU產(chǎn)品應(yīng)運(yùn)而生。據(jù)公司介紹，航芯MCU以ACM32命名，具有安全啟動(dòng)、安全更新、存儲(chǔ)保護(hù)、密碼學(xué)算法引擎、入侵保護(hù)、生命周期管理、安全生產(chǎn)等安全特性，能夠更好地幫助客戶在其產(chǎn)品設(shè)計(jì)中加強(qiáng)安全性，以助力IoT的應(yīng)用創(chuàng)新。

發(fā)展至今，在通用MCU領(lǐng)域，航芯已經(jīng)形成高性能系列、主流系列、低功耗系列、大容量RAM MCU四大系列較為完善的MCU產(chǎn)品線，并針對(duì)具體的應(yīng)用場(chǎng)景推出了觸控及顯示、電機(jī)控制、BMS、激光測(cè)距、智能電動(dòng)牙刷、熱敏打印機(jī)、全自動(dòng)咖啡機(jī)等多種設(shè)計(jì)方案，以滿足下游客戶多樣化的需求。

以公司的主打產(chǎn)品ACM32G103為例，該產(chǎn)品在設(shè)計(jì)中不僅融合了友商G431模擬系列、L431低功耗系列及一些高端MCU的優(yōu)勢(shì)，而且航芯利用自身在安全上的技術(shù)積累，在103品類中率先引入了QSPI XIP+OTFDEC(在線外部存儲(chǔ)解密)跟內(nèi)部Flash存儲(chǔ)加密、RDP 0/1/2、PCROP、WRP、JTAG禁止、AES256加密硬件引擎等各種保護(hù)用戶代碼的安全措施，保證了方案商和終端客戶的知識(shí)產(chǎn)權(quán)利益，把103品類的國(guó)產(chǎn)替代帶到了新的高度。

孫龍凱說道，G103是一款有著豐富模擬外設(shè)及安全存儲(chǔ)擴(kuò)展能力的高性價(jià)比通用MCU。該芯片引入了航芯自研的OTFDEC技術(shù)，解決了用戶需要代碼和數(shù)據(jù)外擴(kuò)存儲(chǔ)但是只能明文存儲(chǔ)的痛點(diǎn)，有效避免了代碼和數(shù)據(jù)泄露、篡改的風(fēng)險(xiǎn)，能夠帶給客戶真正關(guān)心和用得起的安全功能。

上海航芯ACM32G103 MCU產(chǎn)品

資料來源：上海航芯

此外， 在電機(jī)控制領(lǐng)域，ACM32F403/G103也獲得了更多行業(yè)頭部企業(yè)的批量使用。航芯通過自研FOC算法，針對(duì)各行各業(yè)電機(jī)推出的電機(jī)控制方案，可廣泛應(yīng)用于水泵、風(fēng)機(jī)、洗衣機(jī)、空調(diào)壓縮機(jī)、兩輪電動(dòng)車、滑板車、電動(dòng)輪椅等產(chǎn)品上，以滿足不同應(yīng)用領(lǐng)域的個(gè)性化需求。

讓汽車芯片具有更好的安全性，公司汽車相關(guān)芯片產(chǎn)品年出貨量已近千萬顆

近年來，隨著汽車不斷向電動(dòng)化、網(wǎng)聯(lián)化、智能化的趨勢(shì)發(fā)展，帶動(dòng)了車規(guī)芯片供不應(yīng)求。

面對(duì)這一巨大的市場(chǎng)機(jī)遇，航芯將高端智能安全芯片拓展到這一新興市場(chǎng)，推出了ACL16、ACX200T等一系列具有安全功能的車載芯片，并且針對(duì)應(yīng)用場(chǎng)景的不同需求，公司還推出了T-BOX、V2X、ESAM(ETC)、數(shù)字鑰匙等多種車載應(yīng)用方案。

其中，ACL16芯片基于32位CPU內(nèi)核設(shè)計(jì)，具有低功耗、高性能、多功能及高安全性等特點(diǎn)，支持國(guó)際、國(guó)密雙算法，具有環(huán)境監(jiān)測(cè)與保護(hù)、存儲(chǔ)器保護(hù)、總線加密、抗SPA、DPA旁路攻擊及抗物理攻擊的防護(hù)技術(shù),是當(dāng)前車載終端應(yīng)用中極具性價(jià)比優(yōu)勢(shì)的一款安全芯片。

孫龍凱表示：ACL16是一款同時(shí)通過EAL5+和AEC-Q100測(cè)試認(rèn)證的車規(guī)前裝安全芯片，用于提供智能網(wǎng)聯(lián)車的數(shù)據(jù)加解密、密鑰存儲(chǔ)、身份認(rèn)證等功能，可廣泛應(yīng)用在車載前裝中。目前已在頭部的Tier1和前裝車廠T-box、ETC、數(shù)字鑰匙等需要安全加密的場(chǎng)景中應(yīng)用。

而對(duì)于汽車內(nèi)部各種智能化控制的需求，航芯也推出了以ACM32系列為代表的MCU產(chǎn)品，并且已經(jīng)在主要車廠客戶中批量出貨。

從具體應(yīng)用來看，ACM32A070芯片主要應(yīng)用于電動(dòng)水泵、油泵、電動(dòng)座椅、氛圍燈等細(xì)分場(chǎng)景中，通過采用主控芯片ACM32A070/F070和安全芯片ACL16，可以成功構(gòu)建一個(gè)車載 ESAM （ETC）方案，通過安全芯片作為載體，讓密鑰及敏感信息存儲(chǔ)更加安全可靠，目前已經(jīng)應(yīng)用于ETC（不停車收費(fèi)）系統(tǒng)中；此外，通過采用主控芯片ACM32F403和安全芯片ACL16，可以形成一個(gè)車載 T-BOX 方案，為車聯(lián)網(wǎng)過程中的數(shù)據(jù)安全保駕護(hù)航。 

上海航芯汽車芯片主要應(yīng)用場(chǎng)景及方案

資料來源：上海航芯

作為國(guó)內(nèi)稀缺的安全芯片廠商，航芯目前已成功完成C輪融資，吸引了來自國(guó)家集成電路基金、小米產(chǎn)投、中芯聚源等眾多行業(yè)內(nèi)知名產(chǎn)業(yè)投資機(jī)構(gòu)的支持。

未來，航芯將持續(xù)加碼車規(guī)級(jí)安全芯片及MCU產(chǎn)品的研發(fā)和升級(jí)換代，重點(diǎn)開拓汽車、工業(yè)和AIoT市場(chǎng)，為高性能、高可靠芯片的本土化發(fā)展貢獻(xiàn)力量。