最近，芯八哥“走進產業(yè)鏈”欄目記者采訪了國內安全芯片的領先企業(yè)—上海航芯的市場總監(jiān)孫龍凱，探討在數字經濟時代安全芯片內涵與外延不斷擴展的背景下，當前安全芯片企業(yè)的生存與發(fā)展之道。

國內少有的安全芯片廠商，相關產品已在小米、華為等知名客戶中大規(guī)模出貨

據了解，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，是具有市場競爭力和行業(yè)優(yōu)勢的本土集成電路設計企業(yè)佼佼者。公司量產的多規(guī)格系列化芯片，在車聯(lián)網、人工智能、物聯(lián)網、工業(yè)控制、視頻監(jiān)控、智能識別、金融支付、電子政務等領域已得到廣泛應用。 

上海航芯的發(fā)展歷程

資料來源：上海航芯

作為國內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，安全芯片系列產品能滿足各種物聯(lián)網設備身份認證、安全通信、數據安全存儲的需求。

其中，在身份認證方面，航芯的安全芯片有一定的存儲空間，可以存儲用戶的私鑰以及數字證書，利用內置的公鑰算法可實現對用戶身份的認證，航芯安全芯片系列產品ACL16、ACH512等已廣泛應用于銀行、稅務、CA認證中心等國家重要行業(yè)；在設備認證方面，航芯安全芯片支持多種對稱、非對稱、散列等密碼算法，可以讓設備制造商產品的版權及安全性得到保障；在數據安全方面，航芯加密卡具有身份鑒別、訪問控制、數據加解密、數據簽名驗證、安全審計、軟件容錯、備份恢復等功能，可根據信息系統(tǒng)安全等級要求保護用戶數據安全。

基于在安全芯片領域深厚的技術積累，在生物識別行業(yè)火熱時，航芯推出了指紋安全算法芯片，迅速在指紋識別細分市場站穩(wěn)了腳跟。此后，公司順勢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）等多款產品，均有較好的市場口碑。

上海航芯的指紋方案與友商的對比情況

資料來源：上海航芯

孫龍凱指出：公司的指紋方案采用ACH512金融級安全芯片作為技術支撐，可以讓指紋和密碼安全存儲，并且可保障云端數據安全傳輸。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)務已與行業(yè)知名品牌華為門鎖、小米門鎖等達成了合作。

安全芯片市場規(guī)模超過200億美元，發(fā)展趨勢已從傳統(tǒng)金融、電信向各個新興領域拓展

業(yè)內周知，安全芯片是一種可獨立進行密鑰管理、加密傳輸及安全計算的硬件裝置，是重要敏感數據的載體和最后一道堡壘，對于網絡安全至關重要。

具體而言，它的重要性體現在三個方面：首先，安全芯片能將設備中涉及個人隱私、知識產權的敏感數據存儲起來，進行加密保護；其次，數據加解密的處理過程都是在芯片內部，不會造成信息外泄；最后，在安全芯片內部是通過硬件方式實現的真隨機數，并非軟件方式的偽隨機序列，可確保在設備和云端通信的過程中，同樣的數據在不同時間、不同批次的上報中獲得不同的隨機密匙，以防范通信鏈路上的竊t攻擊。

從市場規(guī)模來看，根據研究機構 Market and Market 的數據，隨著全球范圍內的金融、電信、交通等領域的智能化趨勢仍然在進一步深化，全球智能安全芯片市場規(guī)模將從2018年的142.2億美元增長至2023年的215.7億美元，年復合增長率為8.7%。

資料來源：Market and Market

中國市場方面，由于數字經濟的高速發(fā)展，銀行、電信等行業(yè)對信息化安全的要求不斷提高，帶動了安全芯片市場規(guī)模繼續(xù)保持快速增長，至 2022 年中國智能安全芯片市場規(guī)模已達320 億元。    

從競爭格局來看，由于安全芯片主要需求集中在國家重大需求和關鍵應用領域，因此市場相對成熟。國外企業(yè)以恩智浦、英飛凌、三星、意法半導體為主；國內安全芯片以電信IC卡等智能卡起步，專注于信息安全芯片的設計環(huán)節(jié)企業(yè)較多，參與國內市場競爭的主要企業(yè)為華大電子、紫光國微、國民技術、國芯科技、復旦微電等。

雖然市場較為成熟，但在面向信息安全的芯片及模組市場中，由于不同應用領域的產品對于芯片的需求類型不同，市場總體集中度較低。

其中，恩智浦和英飛凌在智能移動終端占據較高的市場份額；國內廠商華大電子、紫光國微、國民技術等主要提供應用在智能卡、物聯(lián)網、智能存儲領域的信息安全芯片，并憑借在客戶覆蓋、渠道覆蓋、產品矩陣等相關領域的積累，在國內信息安全芯片部分細分領域處于優(yōu)勢地位。

針對安全芯片行業(yè)的發(fā)展趨勢，孫龍凱在談及應對策略時如是說。

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

在物聯(lián)網方面，隨著數字經濟的發(fā)展，智能化產品不斷涌現，相關信息安全問題也日漸受到人們關注。

在此背景下，航芯圍繞著安全技術為核心打造的通用安全MCU產品應運而生。據公司介紹，航芯MCU以ACM32命名，具有安全啟動、安全更新、存儲保護、密碼學算法引擎、入侵保護、生命周期管理、安全生產等安全特性，能夠更好地幫助客戶在其產品設計中加強安全性，以助力IoT的應用創(chuàng)新。

發(fā)展至今，在通用MCU領域，航芯已經形成高性能系列、主流系列、低功耗系列、大容量RAM MCU四大系列較為完善的MCU產品線，并針對具體的應用場景推出了觸控及顯示、電機控制、BMS、激光測距、智能電動牙刷、熱敏打印機、全自動咖啡機等多種設計方案，以滿足下游客戶多樣化的需求。

以公司的主打產品ACM32G103為例，該產品在設計中不僅融合了友商G431模擬系列、L431低功耗系列及一些高端MCU的優(yōu)勢，而且航芯利用自身在安全上的技術積累，在103品類中率先引入了QSPI XIP+OTFDEC(在線外部存儲解密)跟內部Flash存儲加密、RDP 0/1/2、PCROP、WRP、JTAG禁止、AES256加密硬件引擎等各種保護用戶代碼的安全措施，保證了方案商和終端客戶的知識產權利益，把103品類的國產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及安全存儲擴展能力的高性價比通用MCU。該芯片引入了航芯自研的OTFDEC技術，解決了用戶需要代碼和數據外擴存儲但是只能明文存儲的痛點，有效避免了代碼和數據泄露、篡改的風險，能夠帶給客戶真正關心和用得起的安全功能。

上海航芯ACM32G103 MCU產品

資料來源：上海航芯

此外， 在電機控制領域，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，針對各行各業(yè)電機推出的電機控制方案，可廣泛應用于水泵、風機、洗衣機、空調壓縮機、兩輪電動車、滑板車、電動輪椅等產品上，以滿足不同應用領域的個性化需求。

讓汽車芯片具有更好的安全性，公司汽車相關芯片產品年出貨量已近千萬顆

近年來，隨著汽車不斷向電動化、網聯(lián)化、智能化的趨勢發(fā)展，帶動了車規(guī)芯片供不應求。

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

其中，ACL16芯片基于32位CPU內核設計，具有低功耗、高性能、多功能及高安全性等特點，支持國際、國密雙算法，具有環(huán)境監(jiān)測與保護、存儲器保護、總線加密、抗SPA、DPA旁路攻擊及抗物理攻擊的防護技術,是當前車載終端應用中極具性價比優(yōu)勢的一款安全芯片。

孫龍凱表示：ACL16是一款同時通過EAL5+和AEC-Q100測試認證的車規(guī)前裝安全芯片，用于提供智能網聯(lián)車的數據加解密、密鑰存儲、身份認證等功能，可廣泛應用在車載前裝中。目前已在頭部的Tier1和前裝車廠T-box、ETC、數字鑰匙等需要安全加密的場景中應用。

而對于汽車內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產品，并且已經在主要車廠客戶中批量出貨。

從具體應用來看，ACM32A070芯片主要應用于電動水泵、油泵、電動座椅、氛圍燈等細分場景中，通過采用主控芯片ACM32A070/F070和安全芯片ACL16，可以成功構建一個車載 ESAM （ETC）方案，通過安全芯片作為載體，讓密鑰及敏感信息存儲更加安全可靠，目前已經應用于ETC（不停車收費）系統(tǒng)中；此外，通過采用主控芯片ACM32F403和安全芯片ACL16，可以形成一個車載 T-BOX 方案，為車聯(lián)網過程中的數據安全保駕護航。 

上海航芯汽車芯片主要應用場景及方案

資料來源：上海航芯

作為國內稀缺的安全芯片廠商，航芯目前已成功完成C輪融資，吸引了來自國家集成電路基金、小米產投、中芯聚源等眾多行業(yè)內知名產業(yè)投資機構的支持。

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