自2001年由清華大學微電子所國家二代居民身份證芯片研發團隊“帶土移植”成立,發展23年來,紫光同芯的芯片被應用于身份證、銀行卡、SIM卡等生活必備品中,也廣泛應用于移動通信、金融支付、物聯網、車聯網等關鍵行業。8月21日,紫光同芯舉辦首屆面向全產業鏈的合作伙伴大會(以下簡稱合作伙伴大會),并發布全球首顆開放式架構安全芯片、國內首顆通過ASIL D產品認證的高端旗艦級R52+內核車規MCU,為安全芯片和汽車電子領域的創新發展再添砝碼。面向前沿技術趨勢和產業最新需求,紫光同芯在推動技術迭代和產品升級的同時,也期待與產業上下游合作,共同打造真正被行業所需的高質量、高性價比產品。

安全無處不在 技術無時不新

提到紫光同芯,安全芯片是許多人腦海中浮現的第一印象。2003年,紫光同芯二代身份證專用芯片通過檢測,現已應用于超過1/4的二代身份證,使1/4國人能夠用一顆紫光芯片標識自己,保證了居民的信息安全。2008年,紫光同芯供應北京奧運會電子門票芯片,這也是百年奧運史第一次使用電子門票芯片技術。如今,紫光同芯包含社保卡、海員證、因公護照等在內的電子證件芯方案,正在為海內外公民提供身份識別和信息安全守護。

此外,紫光同芯順應信息技術的發展浪潮,將安全芯片應用于移動通信、金融支付、物聯網、車聯網等關鍵行業,并全面對標國際標準,實現了金融IC卡、eSIM(嵌入式SIM 卡)等產品的全球商用。

移動通信領域,紫光同芯SIM卡芯片出貨量位居全球市場前列。在5G時代,紫光同芯面向萬物智聯的新趨勢,率先推出符合國際標準的eSIM產品,讓每一臺電子設備的便捷入網成為可能,也讓安全芯片技術的守護無處不在。

紫光同芯推出的eSIM解決方案適配全球移動終端,是中國首個實現了eSIM WLCSP封裝及支持GSMA SAS-UP Wafer級別個人化的解決方案,搭載該方案的終端設備已在全球范圍內商用,正助力eSIM全球化部署。

“除eSIM外,防偽也將是我們在安全技術領域的重點開拓方向。”紫光同芯總裁岳超向《中國電子報》記者表示。近年來,紫光同芯針對電子產品電池、無線充電器、打印機墨盒、醫療電子設備、防抄板保護等場景,打造了可信賴的設備認證安全解決方案。基于PKI公開密鑰算法體系,利用公私鑰非對稱的特性,采用數字證書簽名和驗證的方式,實現配件或設備的高安全防偽認證機制。據岳超介紹,該方案具備高抗干擾、高抗靜電、高使用壽命、EAL4+認證級別安全性以及簡易集成、定制化服務等優勢,可為終端設備建立安全可信的端到端連接。

安全守護的無處不在,需要安全芯片技術的無時不新。立足前沿安全算法和當前產業需求,紫光同芯持續推動安全芯片技術的更新迭代。在密碼算法方面,紫光同芯推出了新一代PKE密碼協處理器,提供更快的加密速度、更長的密鑰長度。面向安全芯片數據量越來越大的趨勢,紫光同芯進一步提升非接通信速率,尤其在電子護照通關等需讀取高清生物特征的場景中,支持VHBR(超高波特率數據通信),使用戶的通關體驗更加絲滑。此外,針對終端日益輕薄、低功耗的趨勢,紫光同芯推出兼容ClassD(1.2V)電源平臺SE芯片,以更好地適配1.2V低電壓手機應用。

本次合作伙伴大會上,紫光同芯發布了全球首顆同時具有開放式硬件和開放式軟件架構的安全芯片E450R。開放式硬件架構方面,得益于RISC-V開放、可裁剪、可擴展的設計優勢,E450R實現了全新的防攻擊機制、全新的非對稱密碼算法引擎PKE和全新的非易失存儲器NVM管理,并呈現出更強的性能表現:PKE算法速度提升50%,密鑰位數擴展情況下保證性能不變;NVM擦寫速度提升15%,同樣的擦寫時間可以存儲更多的信息;硬件底層速度大幅提升,典型的應用交易提升50%。開放式軟件架構則可提供一整套虛擬機、應用編程接口、操作系統內核和應用開發工具鏈;基于開放式軟件架構,E450R支持國際標準語言進行應用開發,提供結構化虛擬機實現平臺無關化;提供應用資源高效利用指令集,實現應用代碼量縮小30%,應用加載速度提升120%;讓應用加載更便利,滿足高效生產管理需求,保證產品實現在全球范圍內的快速交付。

聚焦三個關鍵詞 護航汽車“新四化”

2019年,紫光同芯正式進軍汽車電子領域。那一年,正是汽車“新四化”從概念走入實際應用的關鍵時期。這一產業趨勢,為汽車半導體打開了前所未有的市場機遇,但也帶來了諸如控制代碼增加、可攻擊端口增多等安全挑戰。基于此,紫光同芯為汽車電子業務歸納了三個關鍵詞:高質量、高性價比、多品類。

高質量是汽車的生命線,車規半導體也有著極高的認證門檻。2021年,紫光同芯推出的第一代域控芯片THA6系列,成為中國首款ASIL D高端域控MCU;今年推出的第二代域控芯片THA6系列,更成為中國首款通過ASIL D產品認證的R52+內核車規MCU。目前,紫光同芯汽車控制芯片已經完成了AEC-Q100認證、ASIL D流程認證以及產品認證,通過了DV&PV、臺架、實車、三高(高溫、高寒、高原)等測試,堪稱“經歷了九九八十一難才取得真經”。

而高性價比,不僅是車規芯片上車的“敲門磚”,也是當前市場中客戶的關鍵需求點。在完成首顆車規MCU產品量產后,紫光同芯推動汽車芯片產品實現性能、配置升級和產品系列化。本地化的設計和供應鏈體系,也為紫光同芯車規產品的高性價比提供了堅實保障。

岳超向記者表示,要在質量不打折的前提下提升性價比,有兩個關鍵點:專業和協同。

“在專業維度上,我們要分析提升性價比的卡點是什么,然后通過專業積累和技術創新一一去解決。”岳超告訴《中國電子報》記者,“另外一個關鍵點是協同,芯片企業可以和上下游伙伴聯合定制,進行更加精確的產品定義,在高質量的前提下提升研發效率和性價比。”

與此同時,紫光同芯構建了包含MCU、安全、功率、驅動、電源管理等九個品類的車規產品線,覆蓋動力、底盤、車身、座艙、智駕五個領域,為汽車電子電氣架構提供系統性整體解決方案。其中,紫光同芯重點攻關的是質量、安全性、技術要求最高的車規芯片之一:高端多核域控芯片。

本次合作伙伴大會發布的THA6412,是第二代域控芯片THA6系列的又一款明星產品。該芯片采用Arm Cortex-R52+內核、V8精簡指令集,主頻達400MHz,且支持虛擬化的多任務隔離,已獲得了ISO 26262 標準的ASIL D等級功能安全流程和產品Ready認證,集成高效的HSM模塊,達到EVITA-Full最高等級,兼具高功能安全和高信息安全,更加貼合汽車域控需求。

從二代身份證專用芯片到認證和技術門檻極高的車規級高端域控芯片,紫光同芯23年以來的發展,也濃縮著集成電路技術的進步和產業生態的壯大。

岳超表示,紫光同芯將基于全方位深層次的專業能力建設,以及逐步積累的技術產品創新,向成為世界一流的集成電路設計企業的目標邁進。作為IC設計企業,紫光同芯需要與產業鏈上下游協同發展,也期待通過本次合作伙伴大會,與產業和行業伙伴“同芯同行,合作共贏”。