车规芯片年出货量近千万颗！一家国内少有的安全芯片厂商
安全芯片是密码技术的载体，也是重要数据的保险箱。
最近，芯八哥“走进产业链”栏目记者采访了国内安全芯片的领先企业—上海航芯的市场总监孙龙凯，探讨在数字经济时代安全芯片内涵与外延不断扩展的背景下，当前安全芯片企业的生存与发展之道。
国内少有的安全芯片厂商，相关产品已在小米、华为等知名客户中大规模出货
据了解，上海航芯电子科技股份有限公司成立于2008年，专注于安全和MCU芯片的研制，是具有市场竞争力和行业优势的本土集成电路设计企业佼佼者。公司量产的多规格系列化芯片，在车联网、人工智能、物联网、工业控制、视频监控、智能识别、金融支付、电子政务等领域已得到广泛应用。
上海航芯的发展历程
资料来源：上海航芯
航芯从成立之初，就致力于中高端国产芯片自主化。发展至今，公司取得了一系列具有自主知识产权的成果和产品，在核心架构、算法实现和系统集成等方面拥有多项核心技术专利。公司系列产品通过了商密二级、EAL4+、EAL5+、车规级AEC-Q100等认证，是国内外少数几家具有完备安全证书体系的集成电路设计企业。孙龙凯介绍道。
作为国内较早布局安全芯片的企业，航芯依托自主研发的安全防攻击技术，安全芯片系列产品能满足各种物联网设备身份认证、安全通信、数据安全存储的需求。
其中，在身份认证方面，航芯的安全芯片有一定的存储空间，可以存储用户的私钥以及数字证书，利用内置的公钥算法可实现对用户身份的认证，航芯安全芯片系列产品ACL16、ACH512等已广泛应用于银行、税务、CA认证中心等国家重要行业；在设备认证方面，航芯安全芯片支持多种对称、非对称、散列等密码算法，可以让设备制造商产品的版权及安全性得到保障；在数据安全方面，航芯加密卡具有身份鉴别、访问控制、数据加解密、数据签名验证、安全审计、软件容错、备份恢复等功能，可根据信息系统安全等级要求保护用户数据安全。
基于在安全芯片领域深厚的技术积累，在生物识别行业火热时，航芯推出了指纹安全算法芯片，迅速在指纹识别细分市场站稳了脚跟。此后，公司顺势推出锁控二合一芯片（主控+电容触控按键）及三合一芯片（主控+指纹算法+语音）等多款产品，均有较好的市场口碑。
上海航芯的指纹方案与友商的对比情况
资料来源：上海航芯
孙龙凯指出：公司的指纹方案采用ACH512金融级安全芯片作为技术支撑，可以让指纹和密码安全存储，并且可保障云端数据安全传输。此外，采用ACM32FP0（二合一方案）和ACM32FP4（三合一方案）高性能的指纹专用安全MCU芯片作为主控，可支持小点阵图像算法处理，并且可适配FPC、比亚迪、贝特莱、芯启航、集创、迈瑞微等多家传感器厂家，大大提升了门锁的安全性能，目前该业务已与行业知名品牌华为门锁、小米门锁等达成了合作。
安全芯片市场规模超过200亿美元，发展趋势已从传统金融、电信向各个新兴领域拓展
业内周知，安全芯片是一种可独立进行密钥管理、加密传输及安全计算的硬件装置，是重要敏感数据的载体和最后一道堡垒，对于网络安全至关重要。
具体而言，它的重要性体现在三个方面：首先，安全芯片能将设备中涉及个人隐私、知识产权的敏感数据存储起来，进行加密保护；其次，数据加解密的处理过程都是在芯片内部，不会造成信息外泄；最后，在安全芯片内部是通过硬件方式实现的真随机数，并非软件方式的伪随机序列，可确保在设备和云端通信的过程中，同样的数据在不同时间、不同批次的上报中获得不同的随机密匙，以防范通信链路上的窃t攻击。
从市场规模来看，根据研究机构 Market and Market 的数据，随着全球范围内的金融、电信、交通等领域的智能化趋势仍然在进一步深化，全球智能安全芯片市场规模将从2018年的142.2亿美元增长至2023年的215.7亿美元，年复合增长率为8.7%。
资料来源：Market and Market
中国市场方面，由于数字经济的高速发展，银行、电信等行业对信息化安全的要求不断提高，带动了安全芯片市场规模继续保持快速增长，至 2022 年中国智能安全芯片市场规模已达320 亿元。
从竞争格局来看，由于安全芯片主要需求集中在国家重大需求和关键应用领域，因此市场相对成熟。国外企业以恩智浦、英飞凌、三星、意法半导体为主；国内安全芯片以电信IC卡等智能卡起步，专注于信息安全芯片的设计环节企业较多，参与国内市场竞争的主要企业为华大电子、紫光国微、国民技术、国芯科技、复旦微电等。
虽然市场较为成熟，但在面向信息安全的芯片及模组市场中，由于不同应用领域的产品对于芯片的需求类型不同，市场总体集中度较低。
其中，恩智浦和英飞凌在智能移动终端占据较高的市场份额；国内厂商华大电子、紫光国微、国民技术等主要提供应用在智能卡、物联网、智能存储领域的信息安全芯片，并凭借在客户覆盖、渠道覆盖、产品矩阵等相关领域的积累，在国内信息安全芯片部分细分领域处于优势地位。
目前，安全芯片已经渗入生产生活的方方面面。除了银行、电信等传统智能卡、智能家居外，安全芯片也逐步向物联网、车联网、汽车电子、工业设备、智能制造等领域拓展。针对这些新场景和新挑战，航芯将结合国计民生重点领域和自身业务方向，持续加强布局，在进一步提升公司整体竞争力的同时，也为公司可持续发展奠定良好的基础。
针对安全芯片行业的发展趋势，孙龙凯在谈及应对策略时如是说。
赋能MCU更高的安全性能，公司产品已在电力、BMS、充电桩等行业头部客户中批量出货
在物联网方面，随着数字经济的发展，智能化产品不断涌现，相关信息安全问题也日渐受到人们关注。
在此背景下，航芯围绕着安全技术为核心打造的通用安全MCU产品应运而生。据公司介绍，航芯MCU以ACM32命名，具有安全启动、安全更新、存储保护、密码学算法引擎、入侵保护、生命周期管理、安全生产等安全特性，能够更好地帮助客户在其产品设计中加强安全性，以助力IoT的应用创新。
发展至今，在通用MCU领域，航芯已经形成高性能系列、主流系列、低功耗系列、大容量RAM MCU四大系列较为完善的MCU产品线，并针对具体的应用场景推出了触控及显示、电机控制、BMS、激光测距、智能电动牙刷、热敏打印机、全自动咖啡机等多种设计方案，以满足下游客户多样化的需求。
以公司的主打产品ACM32G103为例，该产品在设计中不仅融合了友商G431模拟系列、L431低功耗系列及一些高端MCU的优势，而且航芯利用自身在安全上的技术积累，在103品类中率先引入了QSPI XIP+OTFDEC(在线外部存储解密)跟内部Flash存储加密、RDP 0/1/2、PCROP、WRP、JTAG禁止、AES256加密硬件引擎等各种保护用户代码的安全措施，保证了方案商和终端客户的知识产权利益，把103品类的国产替代带到了新的高度。
随着万物互联时代的发展，物联网、工业控制领域芯片需求与日俱增，航芯也逐步转型到通用MCU产品的研发与升级，并针对客户需求做了诸多创新设计，在MCU中赋能更高的安全性能。
孙龙凯说道，G103是一款有着丰富模拟外设及安全存储扩展能力的高性价比通用MCU。该芯片引入了航芯自研的OTFDEC技术，解决了用户需要代码和数据外扩存储但是只能明文存储的痛点，有效避免了代码和数据泄露、篡改的风险，能够带给客户真正关心和用得起的安全功能。
上海航芯ACM32G103 MCU产品
资料来源：上海航芯
此外， 在电机控制领域，ACM32F403/G103也获得了更多行业头部企业的批量使用。航芯通过自研FOC算法，针对各行各业电机推出的电机控制方案，可广泛应用于水泵、风机、洗衣机、空调压缩机、两轮电动车、滑板车、电动轮椅等产品上，以满足不同应用领域的个性化需求。
让汽车芯片具有更好的安全性，公司汽车相关芯片产品年出货量已近千万颗
近年来，随着汽车不断向电动化、网联化、智能化的趋势发展，带动了车规芯片供不应求。
面对这一巨大的市场机遇，航芯将高端智能安全芯片拓展到这一新兴市场，推出了ACL16、ACX200T等一系列具有安全功能的车载芯片，并且针对应用场景的不同需求，公司还推出了T-BOX、V2X、ESAM(ETC)、数字钥匙等多种车载应用方案。
其中，ACL16芯片基于32位CPU内核设计，具有低功耗、高性能、多功能及高安全性等特点，支持国际、国密双算法，具有环境监测与保护、存储器保护、总线加密、抗SPA、DPA旁路攻击及抗物理攻击的防护技术,是当前车载终端应用中极具性价比优势的一款安全芯片。
孙龙凯表示：ACL16是一款同时通过EAL5+和AEC-Q100测试认证的车规前装安全芯片，用于提供智能网联车的数据加解密、密钥存储、身份认证等功能，可广泛应用在车载前装中。目前已在头部的Tier1和前装车厂T-box、ETC、数字钥匙等需要安全加密的场景中应用。
而对于汽车内部各种智能化控制的需求，航芯也推出了以ACM32系列为代表的MCU产品，并且已经在主要车厂客户中批量出货。
从具体应用来看，ACM32A070芯片主要应用于电动水泵、油泵、电动座椅、氛围灯等细分场景中，通过采用主控芯片ACM32A070/F070和安全芯片ACL16，可以成功构建一个车载 ESAM （ETC）方案，通过安全芯片作为载体，让密钥及敏感信息存储更加安全可靠，目前已经应用于ETC（不停车收费）系统中；此外，通过采用主控芯片ACM32F403和安全芯片ACL16，可以形成一个车载 T-BOX 方案，为车联网过程中的数据安全保驾护航。
上海航芯汽车芯片主要应用场景及方案
资料来源：上海航芯
基于航芯十五年在安全领域的深耕，公司产品有助于汽车客户加速终端产品的开发，并且可提高相应领域的安全性能。截至目前，公司车规级安全芯片和高性能MCU已经覆盖了车载前装与后装多种应用，并且已在长城、沃尔沃、五菱、福田、潍柴、金溢等10余家车载Tier1和车企中量产，年出货量已经近千万颗。孙龙凯说。
作为国内稀缺的安全芯片厂商，航芯目前已成功完成C轮融资，吸引了来自国家集成电路基金、小米产投、中芯聚源等众多行业内知名产业投资机构的支持。
未来，航芯将持续加码车规级安全芯片及MCU产品的研发和升级换代，重点开拓汽车、工业和AIoT市场，为高性能、高可靠芯片的本土化发展贡献力量。
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