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模拟芯片,新担忧
半导体行业观察·2025-06-06 09:12

多芯片组装与模拟电路安全 - 行业正从平面SoC转向多维异构系统级封装(SiP),包括2.5D、3D和3.5D,放宽了面积限制,使模拟电路集成不再受工艺节点和尺寸的严格约束 [1] - 模拟芯片可在任何合理节点开发并装入封装,封装尺寸可调整以容纳更大芯片,有助于提高模拟元件复用率 [1] - SiP的异构性和全局异步特性使模拟电路能更独立运行,更容易插入多芯片组件,额外面积有助于减轻对模拟波的干扰 [1] 模拟电路面临的新型安全威胁 - 多芯片组件使模拟电路面临新型网络攻击风险,攻击可能发生在传输和转换模拟数据的物理层 [2] - Chiplet I/O暴露了子系统间通信漏洞,独立供应商生产的chiplet通过封装通信时,接口需具备点对点安全性 [2] - 未来五年第三方chiplet将推动多芯片组件主流化,假冒chiplet可能导致整体功能风险,需构建针对侧信道攻击的安全性 [3][4] 边缘计算中的模拟数据安全 - 边缘计算由传感器驱动,模拟数据价值增长需保护,智能传感器需具备加密能力,执行"使用时间检查"验证数据真实性 [5] - 动态模拟数据面临与数字数据相同的安全问题,需防范故障注入攻击,传感器性能随时间衰减会影响安全阈值 [5] - 边缘安全传统依赖数字方法,但模拟层面攻击如加热系统、激光激发等风险需通过安全监视器应对 [6][9] 数字与模拟安全技术差异 - 数字设计广泛使用EDA工具,模拟设计仍依赖物理专业知识,混合信号设计以数字为主(大D小A) [8] - DARPA异步技术项目展示模拟安全方法,多态异步加密电路通过电压变化执行不同算法,极难逆向工程 [9] - 多芯片组件需为模拟和数字芯片赋予唯一硬件安全标识符,建立系统级安全管理架构 [9] 安全关键系统中的模拟监控 - 汽车和军用/航空领域需持续监控芯片组性能,模拟电路需保持"眼睛"开启状态,通过老化计数器和温度传感器调整系统参数 [11][13] - 安全芯片采用光传感器检测物理篡改,但需解决"谁监视守望者"问题,即如何保护传感器电路本身 [13] 行业变革驱动因素 - 多芯片组件通过复用已验证设计缩短上市时间降低成本,但对模拟安全的影响仍属未知领域 [14] - 汽车、国防等领域传感器数据价值增长,物理攻击可能扭曲关键数据导致严重后果 [14] - SoC分解为chiplet后交互更复杂,互连更公开,模拟组件如PHY、SerDes的安全历史记录缺乏 [14]