自有IP模塊，華邦電子如何引領(lǐng)安全閃存技術(shù)趨勢？

安全閃存的市場機(jī)遇

安全閃存是一種非易失性存儲器，專為數(shù)據(jù)保護(hù)和信息安全設(shè)計(jì)，具備高安全性和防篡改能力。與傳統(tǒng)閃存主要關(guān)注存儲容量和速度不同，安全閃存增加了多層安全機(jī)制，確保數(shù)據(jù)的機(jī)密性、完整性和可用性。這些機(jī)制包括數(shù)據(jù)加密、訪問控制、防篡改保護(hù)、安全啟動和信任根（RoT）等。安全閃存廣泛應(yīng)用于金融支付、身份識別、汽車電子、智能家居和物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備等高安全等級場景，在這些場景中，數(shù)據(jù)泄露或篡改可能帶來嚴(yán)重風(fēng)險(xiǎn)，因此需要采用高安全性存儲解決方案。

2024年5月9日，全球半導(dǎo)體存儲解決方案的領(lǐng)導(dǎo)廠商華邦電子產(chǎn)品總監(jiān)朱迪和華邦電子技術(shù)經(jīng)理李亞玲接受了與非網(wǎng)記者的采訪，分享了安全閃存市場的發(fā)展機(jī)遇以及華邦電子在該領(lǐng)域的布局。

華邦電子技術(shù)經(jīng)理李亞玲

李亞玲對與非網(wǎng)記者表示，最近幾年，尤其是從2024年到2030年，歐洲、美國和國內(nèi)將有許多法規(guī)出臺。一開始安全的需求只是建議，無論是政府、客戶還是SoC廠商的建議，但逐漸演變?yōu)闃?biāo)準(zhǔn)，最終成為法規(guī)。歐美在這方面進(jìn)展較快，國內(nèi)也有類似法規(guī)，要求產(chǎn)品滿足這些法規(guī)，否則無法上市。

未來三到五年，產(chǎn)品設(shè)計(jì)需要預(yù)先考慮安全因素。這將為華邦的安全閃存帶來巨大機(jī)會。華邦的安全閃存在成本上比其他解決方案更具優(yōu)勢，并提供多種容量選擇。通過固件或軟件升級，實(shí)現(xiàn)原地升級，這也是華邦的重要機(jī)會。朱迪總結(jié)道：“所以我們相信在2024年乃至以后，存儲領(lǐng)域的原動力是一直存在的?！?/p>

華邦電子產(chǎn)品總監(jiān)朱迪

TrustME?系列產(chǎn)品線介紹

華邦電子的主要產(chǎn)品線包括NOR Flash、DRAM、利基型內(nèi)存、行動內(nèi)存以及TrustME?系列安全閃存。TrustME?代表了Trust Memory Environment，旨在提供可靠的數(shù)據(jù)保護(hù)和信息安全解決方案。

據(jù)介紹，TrustME?系列目前包含兩個(gè)主要產(chǎn)品：W77Q和W75F。

W75F和W77Q系列主要應(yīng)用于安全要求較高的場景。W75F適用于電子支付、電子身份識別、車用V2X、智能鑰匙和智能手機(jī)，確保數(shù)據(jù)的機(jī)密性和完整性。W77Q適用于智能家居、聯(lián)網(wǎng)設(shè)備、物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備、可穿戴設(shè)備和車用娛樂系統(tǒng)，滿足從基礎(chǔ)到高階安全等級的需求。TrustME? W77Q系列安全閃存優(yōu)化了消費(fèi)級物聯(lián)網(wǎng)、工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)、關(guān)鍵基礎(chǔ)設(shè)施、多功能打印機(jī)、工業(yè)計(jì)算機(jī)以及服務(wù)器應(yīng)用，現(xiàn)已面市。

W77Q系列功能與特點(diǎn)：

數(shù)據(jù)安全存儲：嵌入安全算法，確保數(shù)據(jù)的機(jī)密性和完整性。

安全傳輸：在SPI通道上傳輸密文，防止數(shù)據(jù)在傳輸過程中被截獲或篡改。

防固件回滾：通過版本標(biāo)簽機(jī)制，確保固件只能升級到最新版本，防止利用舊版本漏洞進(jìn)行攻擊。

信任根與安全啟動：通過CRC和HASH引擎驗(yàn)證啟動代碼的真實(shí)性和完整性，確保系統(tǒng)的可信啟動。

W75F系列功能與特點(diǎn)：

高階安全保護(hù)：內(nèi)置華邦自有IP，所有存儲的數(shù)據(jù)和代碼均經(jīng)過加密，并通過IP解密，防護(hù)遠(yuǎn)程黑客攻擊、物理暴力破解和芯片開蓋等多種攻擊。

高級認(rèn)證：通過了CC EAL5+、SESIP L3和ASIL-D等高級別認(rèn)證，適用于需要高安全等級的應(yīng)用場景。

冗余校驗(yàn)和防篡改：內(nèi)置冗余校驗(yàn)機(jī)制，對數(shù)據(jù)和代碼進(jìn)行內(nèi)部驗(yàn)證，并具備防篡改、防惡意攻擊和側(cè)信道保護(hù)功能，確保數(shù)據(jù)安全。

優(yōu)勢概述：

多層安全機(jī)制：TrustME?系列通過多層安全機(jī)制，確保數(shù)據(jù)的機(jī)密性、完整性和可用性。

高級別認(rèn)證：W75F系列通過了多項(xiàng)高級別國際認(rèn)證，包括CC EAL5+、SESIP L3和ASIL-D，表明其產(chǎn)品能夠滿足高安全等級應(yīng)用的嚴(yán)格要求。

靈活配置和高性能：TrustME?系列產(chǎn)品具備高性能和靈活配置的特點(diǎn)，能夠適應(yīng)各種應(yīng)用場景的需求。

全面的產(chǎn)品線：從基礎(chǔ)到高階安全等級，TrustME?系列覆蓋了廣泛的市場需求，提供定制化的解決方案。

TrustME? W77Q產(chǎn)品支持高性能四信道SPI，運(yùn)行速度達(dá)166MHz，并配備8個(gè)重放保護(hù)單調(diào)計(jì)數(shù)器（RPMC），提供安全啟動與防止Rollback攻擊。此外，512Mb和1Gb產(chǎn)品支持同步讀取和寫入，提高軟件OTA的效率。

W77Q系列兼容廣泛使用的W25Q產(chǎn)品，并配備了一系列旨在確保平臺安全性的功能：

代碼和數(shù)據(jù)保護(hù)：提供強(qiáng)大保護(hù)，防止黑客篡改。

認(rèn)證：采用嚴(yán)格的認(rèn)證協(xié)議，確保只有授權(quán)參與者和軟件層才能訪問。

具備回滾保護(hù)的安全軟件更新：支持遠(yuǎn)程安全軟件更新時(shí)的Rollback防護(hù)，確保僅執(zhí)行合法的更新。

系統(tǒng)恢復(fù)力：遵循NIST 800-193建議，自動檢測未經(jīng)授權(quán)的代碼更改，使系統(tǒng)能夠恢復(fù)到安全狀態(tài)。

TrustME? W77Q系列滿足通用準(zhǔn)則 (Common Criteria)、SESIP和FIPS 140-3的嚴(yán)格認(rèn)證要求，彰顯了華邦電子對安全可靠內(nèi)存解決方案的承諾。W77Q安全閃存獲得ISO/SAE 21434認(rèn)證，成為首家獲得該認(rèn)證的內(nèi)存供應(yīng)商。

汽車：針對汽車領(lǐng)域的應(yīng)用

隨著智能汽車和電動汽車的快速發(fā)展，汽車市場對高性能和高安全性的存儲解決方案需求不斷增加。特別是ADAS、車聯(lián)網(wǎng)和智能座艙等新興應(yīng)用，對存儲產(chǎn)品的容量、速度和安全性提出了更高的要求。尤其是TrustME?系列安全閃存在車載系統(tǒng)中應(yīng)用廣泛，涵蓋了從數(shù)據(jù)存儲、固件更新到系統(tǒng)啟動的各個(gè)環(huán)節(jié)。

華邦電子（Winbond Electronics）在汽車市場中的布局主要集中在高性能和高可靠性的存儲解決方案上，特別是在安全閃存和DRAM產(chǎn)品方面。

據(jù)介紹，華邦電子的主要汽車產(chǎn)品線包括安全閃存、NOR Flash、DRAM和利基型內(nèi)存。

安全閃存：TrustME?系列（W75F和W77Q）專為高安全性需求設(shè)計(jì)，具備數(shù)據(jù)加密、防篡改、信任根和安全啟動等功能，確保車載系統(tǒng)的數(shù)據(jù)安全。

NOR Flash：用于代碼存儲和執(zhí)行，具有高讀寫速度和耐久性，適用于汽車儀表盤、娛樂系統(tǒng)和ADAS等應(yīng)用。

DRAM：提供高速數(shù)據(jù)處理能力，滿足車載系統(tǒng)對數(shù)據(jù)存儲和快速訪問的需求，廣泛應(yīng)用于車載信息娛樂系統(tǒng)、導(dǎo)航系統(tǒng)和ADAS中。

值得一提的是，W77Q系列專為滿足汽車應(yīng)用而設(shè)計(jì)，具備數(shù)據(jù)安全存儲、安全傳輸、防固件回滾和信任根與安全啟動等功能。主要應(yīng)用于智能座艙和車載娛樂系統(tǒng)，確保數(shù)據(jù)不被篡改或泄露，提供高性能、高可靠性的存儲解決方案。

W75F系列內(nèi)置華邦自有的IP，所有存儲的數(shù)據(jù)和代碼均經(jīng)過加密，并通過IP解密，能夠防護(hù)遠(yuǎn)程黑客攻擊、物理暴力破解和芯片開蓋等多種攻擊。通過了CC EAL5+、SESIP L3和ASIL-D等高級別認(rèn)證，確保其滿足高安全等級應(yīng)用的嚴(yán)格要求。主要應(yīng)用于電子支付、電子身份識別、車用V2X、智能鑰匙和智能手機(jī)等安全要求較高的場景。

通過自主研發(fā)的IP和先進(jìn)的生產(chǎn)工藝，華邦電子提供高性能、高可靠性的存儲解決方案。

目前，華邦電子已經(jīng)與多家全球領(lǐng)先的汽車電子廠商和系統(tǒng)集成商合作，確保其存儲解決方案能夠滿足不同客戶的需求。產(chǎn)品通過多項(xiàng)國際認(rèn)證，符合汽車行業(yè)的嚴(yán)格標(biāo)準(zhǔn)，確保產(chǎn)品在全球市場的競爭力。

趨勢：更高、更快、更安全

市場需求的不斷增長推動著技術(shù)的不斷創(chuàng)新。隨著智能汽車市場的快速擴(kuò)展，安全閃存技術(shù)將繼續(xù)在多個(gè)領(lǐng)域取得突破。這包括提高存儲密度、改進(jìn)制造工藝、優(yōu)化安全算法等，以滿足多樣化的市場需求。

"隨著智能汽車和車聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的快速發(fā)展，安全閃存將朝著更高容量、更快速度和更高級別的安全防護(hù)方向發(fā)展，以確保車載系統(tǒng)的數(shù)據(jù)安全和可靠性。"華邦電子技術(shù)經(jīng)理李亞玲對與非網(wǎng)記者總結(jié)了安全閃存未來的幾大趨勢：

一、高容量與高速度

未來的安全閃存產(chǎn)品將向更高容量和更快速度發(fā)展，以應(yīng)對智能汽車和車聯(lián)網(wǎng)對數(shù)據(jù)處理的巨大需求。智能汽車集成了越來越多的功能，包括高級駕駛輔助系統(tǒng)（ADAS）、車載娛樂系統(tǒng)和復(fù)雜的導(dǎo)航系統(tǒng)，這些功能都需要大量的數(shù)據(jù)存儲和快速的讀寫能力。

"我們不斷開發(fā)速度更快、容量更大的閃存產(chǎn)品，以滿足車載系統(tǒng)對快速數(shù)據(jù)處理的需求。"李亞玲表示。

高容量的閃存可以存儲更多的數(shù)據(jù)，支持更復(fù)雜的功能和更廣泛的應(yīng)用場景。例如，ADAS系統(tǒng)需要處理來自多個(gè)傳感器的數(shù)據(jù)，以實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)的環(huán)境感知和決策，這對閃存的容量和速度提出了更高的要求。未來的安全閃存產(chǎn)品將在容量和速度上不斷提升，以支持這些先進(jìn)功能。

二、高安全性與多層次保護(hù)

隨著汽車越來越智能化和互聯(lián)化，安全性成為關(guān)鍵問題。未來的安全閃存將集成更多高級的安全功能，以保護(hù)車載系統(tǒng)免受各種攻擊。華邦電子的TrustME?系列產(chǎn)品在這一領(lǐng)域具有顯著優(yōu)勢，通過自有IP實(shí)現(xiàn)了多層次的安全保護(hù)。

這些安全功能包括數(shù)據(jù)加密與解密、固件防篡改、防回滾機(jī)制、信任根和安全啟動等。未來的安全閃存將進(jìn)一步提升這些功能的性能和可靠性，以應(yīng)對不斷演進(jìn)的安全威脅。

"我們通過自有IP實(shí)現(xiàn)了多層次的數(shù)據(jù)保護(hù)機(jī)制，確保數(shù)據(jù)存儲和傳輸?shù)陌踩浴?

三、低功耗與高效能

隨著電動汽車和混合動力汽車的普及，低功耗和高效能成為存儲解決方案的重要要求。未來的安全閃存產(chǎn)品將在降低功耗的同時(shí)，提升性能，以延長電動汽車的續(xù)航時(shí)間并提高系統(tǒng)的整體效率。低功耗設(shè)計(jì)不僅能夠節(jié)省能源，還能減少系統(tǒng)的發(fā)熱量，提高系統(tǒng)的穩(wěn)定性和可靠性。

優(yōu)勢：通過自有IP實(shí)現(xiàn)更高安全等級

作為全球領(lǐng)先的半導(dǎo)體存儲解決方案供應(yīng)商，華邦電子在安全閃存領(lǐng)域的技術(shù)創(chuàng)新和產(chǎn)品研發(fā)方面具備顯著優(yōu)勢。通過自有IP（Intellectual Property）實(shí)現(xiàn)了更高的安全等級，特別是在TrustME?系列產(chǎn)品中，在數(shù)據(jù)加密、防篡改、防回滾、信任根和安全啟動等方面展現(xiàn)了卓越的性能。

這里提到的自有IP，是指華邦電子自主開發(fā)并擁有知識產(chǎn)權(quán)的核心技術(shù)模塊和算法，這些技術(shù)被嵌入到其安全閃存產(chǎn)品中，用于增強(qiáng)產(chǎn)品的安全性、可靠性和性能。自有IP的應(yīng)用不僅提升了產(chǎn)品的市場競爭力，還確保了技術(shù)的獨(dú)特性和不可復(fù)制性。

李亞玲提到：“我們通過自有IP實(shí)現(xiàn)了多層次的數(shù)據(jù)保護(hù)機(jī)制，確保數(shù)據(jù)存儲和傳輸?shù)陌踩?。”這種多層次的安全保護(hù)有效地應(yīng)對了不斷演進(jìn)的安全威脅，提升了產(chǎn)品的性能和可靠性。

不同等級的安全閃存產(chǎn)品不僅需要符合相關(guān)安全標(biāo)準(zhǔn)和安全認(rèn)證機(jī)制，還需要在硬件層面保持兼容性。華邦電子的安全閃存產(chǎn)品在硬件層面無需做出變更，雖然它們是Secure Flash，但可以看作是NOR Flash。華邦提供多種封裝形式，如8引腳、16支腳、WLCSP（無外露引腳）以及KGD（裸晶圓）選項(xiàng)。只要板子上有SPI孔，將原本的NOR Flash換上華邦的安全閃存，再對其下標(biāo)準(zhǔn)指令，就會有響應(yīng)。這些安全功能通過軟件或固件調(diào)整開啟所需的安全功能，在硬件驗(yàn)證上相當(dāng)容易，具備即插即用的特點(diǎn)。

華邦電子的W75F系列安全閃存內(nèi)置了自有的加密和解密IP模塊。這些模塊使用先進(jìn)的加密算法，對存儲的數(shù)據(jù)進(jìn)行加密處理，確保只有授權(quán)用戶才能訪問和解密數(shù)據(jù)，從而防護(hù)遠(yuǎn)程黑客攻擊、物理暴力破解和芯片開蓋等多種攻擊手段。加密算法包括高級加密標(biāo)準(zhǔn)（AES）和其他對稱與非對稱加密算法，確保數(shù)據(jù)在存儲和傳輸過程中的機(jī)密性和完整性。密鑰管理由自有IP負(fù)責(zé)，通過硬件級別的安全保護(hù)機(jī)制，防止密鑰被泄露或篡改。

防篡改與防回滾

防篡改和防回滾是確保系統(tǒng)安全性的重要功能。華邦電子的自有IP通過版本標(biāo)簽機(jī)制，確保固件只能升級到最新版本，防止系統(tǒng)被回滾到存在漏洞的舊版本，從而防止已知漏洞被利用進(jìn)行攻擊。代碼簽名驗(yàn)證在系統(tǒng)啟動時(shí)通過自有IP進(jìn)行，確保只有經(jīng)過簽名認(rèn)證的固件和軟件才能被執(zhí)行，防止未經(jīng)授權(quán)的代碼運(yùn)行。

信任根與安全啟動

信任根（Root of Trust, RoT）是系統(tǒng)安全的基礎(chǔ)。華邦電子的自有IP通過內(nèi)置的CRC（循環(huán)冗余校驗(yàn)）和HASH引擎驗(yàn)證啟動代碼的完整性和真實(shí)性，確保系統(tǒng)啟動過程中的代碼未被篡改。在每次系統(tǒng)啟動時(shí)，自有IP會對啟動代碼進(jìn)行驗(yàn)證，只有通過驗(yàn)證的代碼才能啟動系統(tǒng)，從而確保系統(tǒng)的可信啟動。

冗余校驗(yàn)與側(cè)信道保護(hù)

冗余校驗(yàn)和側(cè)信道保護(hù)是防止數(shù)據(jù)被篡改和泄露的重要手段。華邦電子的自有IP通過內(nèi)置的冗余校驗(yàn)機(jī)制對數(shù)據(jù)和代碼進(jìn)行內(nèi)部驗(yàn)證，確保數(shù)據(jù)的完整性和正確性。側(cè)信道保護(hù)機(jī)制防止通過電磁輻射、功耗分析等方式竊取數(shù)據(jù)。

可以說，華邦電子的自有IP是其獨(dú)立開發(fā)并擁有知識產(chǎn)權(quán)的技術(shù)模塊，這些技術(shù)模塊具備高度的獨(dú)特性和不可復(fù)制性，確保了產(chǎn)品的技術(shù)領(lǐng)先地位和市場競爭力。

自有IP的應(yīng)用使得華邦電子的安全閃存產(chǎn)品具備高度的靈活配置能力和高性能。例如，W77Q系列可以通過邏輯設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)多種安全功能，并且支持高性能的數(shù)據(jù)傳輸和存儲，滿足各種應(yīng)用場景的需求。通過自有IP，華邦電子的安全閃存產(chǎn)品能夠提供多層次的安全保護(hù)，從數(shù)據(jù)加密、傳輸安全、固件保護(hù)到系統(tǒng)啟動，全方位保障數(shù)據(jù)和系統(tǒng)的安全。

最后總結(jié)一下，華邦電子通過自主研發(fā)的高性能、高安全性存儲解決方案，不斷推動智能汽車和車聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的發(fā)展。據(jù)了解，盡管目前市場上很多新興廠商都在進(jìn)軍安全閃存市場，但由于通過邏輯進(jìn)行設(shè)計(jì)的門檻較高，目前還沒有看到有廠商能夠提供與華邦安全閃存相媲美的產(chǎn)品。