存儲(chǔ)芯片如何升級(jí)安全防護(hù)？

今年的315晚會(huì)已結(jié)束，每年的315晚會(huì)都能給消費(fèi)者留下深刻的印象，例如去年兒童智能手表的安全風(fēng)險(xiǎn)問(wèn)題牽動(dòng)每位家長(zhǎng)的心。然而不僅是兒童智能手表，當(dāng)智能手表不再只是簡(jiǎn)單的消費(fèi)電子產(chǎn)品時(shí)，用戶的需求讓它具備運(yùn)動(dòng)健康監(jiān)測(cè)、娛樂(lè)、通話、拍照、定位等功能，幾乎所有類別的智能手表收集和存儲(chǔ)的用戶個(gè)人信息也越來(lái)越多。

需要關(guān)注的是，當(dāng)下的智能手表等可穿戴設(shè)備就安全性和公眾隱私接受度而言，其技術(shù)還存在一些安全漏洞，導(dǎo)致此類可穿戴設(shè)備容易受到攻擊。因此從存儲(chǔ)芯片等關(guān)鍵元器件入手，成為解決安全風(fēng)險(xiǎn)的關(guān)鍵之一。

那么，存儲(chǔ)芯片在可穿戴設(shè)備的安全防護(hù)上能夠發(fā)揮哪些作用呢？如今，在可穿戴設(shè)備的存儲(chǔ)技術(shù)朝著高安全性、低功耗、小型化、大容量的方向迭代時(shí)，業(yè)內(nèi)芯片廠商又有哪些新品能夠適配市場(chǎng)需求呢？

可穿戴設(shè)備的安全風(fēng)險(xiǎn)亟待解決

如今，用戶佩戴可穿戴設(shè)備的時(shí)間越來(lái)越長(zhǎng)，對(duì)可穿戴設(shè)備的功能要求也逐漸變高，除了直接在可穿戴設(shè)備上獲取信息外，還需要更方便地訪問(wèn)與其配對(duì)的主設(shè)備。與此同時(shí)，可穿戴設(shè)備收集和存儲(chǔ)的用戶個(gè)人信息也越來(lái)越多。

華邦安全解決方案營(yíng)銷企劃部技術(shù)經(jīng)理李亞玲對(duì)電子發(fā)燒友網(wǎng)表示，對(duì)可穿戴技術(shù)的關(guān)鍵攻擊之一是身份驗(yàn)證問(wèn)題，這類的產(chǎn)品通常不需要用戶身份驗(yàn)證來(lái)訪問(wèn)可穿戴設(shè)備上的數(shù)據(jù)，敏感數(shù)據(jù)面臨很容易被訪問(wèn)的風(fēng)險(xiǎn)。二是缺乏加密機(jī)制，在同步傳輸數(shù)據(jù)以及存儲(chǔ)在制造商或服務(wù)提供商的云服務(wù)器上的數(shù)據(jù)方面也存在嚴(yán)重問(wèn)題。三是缺乏相關(guān)的法規(guī)約束從業(yè)者需要針對(duì)穿戴裝置做到哪些信息安全防護(hù)以及提升大家對(duì)信息安全的重視程度，也成為今日所面臨的挑戰(zhàn)之一。

兆易創(chuàng)新存儲(chǔ)器事業(yè)部市場(chǎng)總監(jiān)薛霆和康盈半導(dǎo)體產(chǎn)品總監(jiān)齊開(kāi)泰都認(rèn)為，在可穿戴設(shè)備應(yīng)用中，安全風(fēng)險(xiǎn)主要體現(xiàn)在數(shù)據(jù)安全、設(shè)備安全和軟件安全三大方面。

那么存儲(chǔ)芯片可以在哪些方面提升可穿戴設(shè)備的安全性呢？薛霆認(rèn)為，隨著產(chǎn)品安全性需求的不斷提高，可以通過(guò)在芯片層進(jìn)行加密，并進(jìn)行接入控制和雙向認(rèn)證的技術(shù)手段來(lái)提升產(chǎn)品安全性。為此，兆易創(chuàng)新推出了帶有RPMC等功能的GD25LR和GD25R產(chǎn)品，RPMC電路可用于保護(hù)重要數(shù)據(jù)的機(jī)密性和完整性，并防止一般閃存容易遭受的rollback攻擊。在此基礎(chǔ)上，兆易創(chuàng)新還通過(guò)UID唯一身份標(biāo)記來(lái)實(shí)現(xiàn)加密效果，在芯片端提供更高的安全保障。

康盈半導(dǎo)體產(chǎn)品總監(jiān)齊開(kāi)泰提到，存儲(chǔ)芯片主要是提高了可穿戴設(shè)備的存儲(chǔ)數(shù)據(jù)安全性能，“首先，存儲(chǔ)芯片通過(guò)特有的算法技術(shù)，保障了存儲(chǔ)數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性與完整性；其次，通過(guò)提升硬件糾錯(cuò)能力、穩(wěn)定性和使用壽命等性能，保障系統(tǒng)安全可靠的運(yùn)行，助力系統(tǒng)抵御竊取風(fēng)險(xiǎn)；存儲(chǔ)芯片數(shù)據(jù)加密功能，提升數(shù)據(jù)的安全性。”

李亞玲認(rèn)為在這個(gè)安全意識(shí)劇增的時(shí)代，為可信賴啟動(dòng)和固件更新提供可靠的解決方案是物聯(lián)網(wǎng)安全不可或缺的基準(zhǔn)。安全閃存TrustME正是華邦電子重要的產(chǎn)品線之一，該產(chǎn)品線分為W77Q和W75F兩大系列。根據(jù)介紹，TrustME是一種外接式的安全閃存，可用來(lái)保護(hù)代碼和數(shù)據(jù)存儲(chǔ)，進(jìn)而強(qiáng)化可信賴啟動(dòng)和固件更新的健全性。

圖源：華邦電子

W77Q系列符合CC EAL 2+安全認(rèn)證等級(jí)的要求，可作為SPI NOR Flash的直接替代產(chǎn)品。相較標(biāo)準(zhǔn)型NOR閃存，W77Q在安全保障和靈活性等方面更具優(yōu)勢(shì)，同時(shí)還能支持安全片上執(zhí)行（XIP），是加密密鑰配置、管理和儲(chǔ)存、安全數(shù)據(jù)儲(chǔ)存，以及一般數(shù)據(jù)儲(chǔ)存的理想之選。W75則是全球首創(chuàng)獲得CC EAL 5+認(rèn)證的安全閃存解決方案，支持安全芯片內(nèi)執(zhí)行（XiP） 并保護(hù)存儲(chǔ)在物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備內(nèi)的數(shù)據(jù)和代碼的機(jī)密性和完整性。

可穿戴設(shè)備作為消費(fèi)電子的一種，如何在使用時(shí)保護(hù)個(gè)人信息逐漸被業(yè)內(nèi)人士所關(guān)注，特別是兒童智能手表具備語(yǔ)音通話、定位、攝影攝像等更多功能，其安全問(wèn)題亟待解決。目前，多家存儲(chǔ)芯片廠商都推出了安全性能更強(qiáng)的存儲(chǔ)芯片，這也將成為可穿戴設(shè)備智能化過(guò)程中的安全保障。

新的需求涌現(xiàn)，存儲(chǔ)芯片技術(shù)迭代加速

當(dāng)前，可穿戴設(shè)備正朝著智能化、網(wǎng)聯(lián)化、小型化等多個(gè)方向發(fā)展，因此存儲(chǔ)芯片在迭代的過(guò)程中，除了需要具備更高的安全性，還需要關(guān)注到低功耗、小型化、大容量。齊開(kāi)泰表示，可穿戴設(shè)備的功能、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)需求日益變化和增長(zhǎng)，對(duì)體積、性能、功耗等要求更高，因此，擁有先進(jìn)制程工藝、更小體積、更高傳輸速率、更低功耗的存儲(chǔ)芯片對(duì)于穿戴設(shè)備來(lái)說(shuō)極為重要。

只不過(guò)，存儲(chǔ)芯片在設(shè)計(jì)過(guò)程中面臨著尺寸和厚度的把控難點(diǎn)，因?yàn)槿萘吭酱螅询B數(shù)量更多，尺寸也會(huì)變大。如何突破上述瓶頸，也正是芯片廠商需要解決的問(wèn)題。

可穿戴類產(chǎn)品對(duì)于續(xù)航能力一直有著高要求，在應(yīng)對(duì)可穿戴設(shè)備的功耗問(wèn)題上，不管是主控芯片還是存儲(chǔ)芯片，甚至是電感等元器件，整個(gè)產(chǎn)業(yè)鏈上的廠商都在致力于解決這個(gè)問(wèn)題。存儲(chǔ)芯片的低功耗性能也被長(zhǎng)期關(guān)注，可穿戴設(shè)備大多為空間受限或電源性能受限的產(chǎn)品，因此內(nèi)存產(chǎn)品需相應(yīng)地減少自身尺寸并降低功耗。

例如華邦的1.2V NOR Flash 產(chǎn)品 W25Q64NE可以為可穿戴設(shè)備提供更多代碼存儲(chǔ)空間并且減少設(shè)備的運(yùn)行功耗低。該產(chǎn)品工作的電壓范圍為1.14V-16V，可兼容單節(jié)AA電池的輸出電壓，并且無(wú)需電平轉(zhuǎn)換器即可連接至SPI Flash，降低BOM成本和PCB占用空間。華邦采用WLCSP封裝的HYPERRAM產(chǎn)品，封裝體積更小，功耗在混合睡眠模式下也僅有35 uW。

兆易創(chuàng)新也推出1.8V和1.2V超低功耗產(chǎn)品系列，1.8V產(chǎn)品讀功耗最低只有7-10mA，比業(yè)界水平低45%，1.2V供電產(chǎn)品在Normal Mode下，讀功耗最低6mA@120MHz x4 I/O，在Low Power Mode下，讀功耗最低只有0.4mA@1MHz x4 I/O，充分滿足了低功耗移動(dòng)設(shè)備超長(zhǎng)待機(jī)的需求。

同時(shí)，為了應(yīng)對(duì)不同市場(chǎng)需求，兆易創(chuàng)新提供覆蓋512Kb-2Gb等多種容量規(guī)格的量產(chǎn)型SPI NOR Flash產(chǎn)品，以及在小封裝上，推出了USON6 1.2x1.2mm和USON8 1.5x1.5mm以及WLCSP等不同的封裝形式，為智能穿戴設(shè)備以及各種緊湊型電池供電應(yīng)用提供了極大的設(shè)計(jì)靈活性。“目前我們的WLCSP產(chǎn)品可支持的最大容量為512Mb，滿足客戶對(duì)于WLCSP大容量的需求?！毖硎尽?/p>

值得一提的是，作為新銳存儲(chǔ)企業(yè)，康盈半導(dǎo)體已量產(chǎn)的產(chǎn)品SKU數(shù)量超過(guò)80個(gè)，通過(guò)主流平臺(tái)廠商驗(yàn)證產(chǎn)品近100個(gè)。據(jù)了解，康盈半導(dǎo)體推出的小精靈系列嵌入式存儲(chǔ)芯片產(chǎn)品線Small PKG. eMMC、ePOP、UFS等，可滿足可穿戴設(shè)備的多場(chǎng)景應(yīng)用開(kāi)發(fā)需求。

在小型化和低功耗方面，康盈半導(dǎo)體Small PKG. eMMC小微智能知芯小精靈兼容JEDEC eMMC5.1規(guī)范和多主流SoC平臺(tái)，并支持HS400高速模式，9mmx7.5mm小尺寸，153Ball封裝，減少PCB板占用空間，可使穿戴設(shè)備擁有更多空間并可容納高容量電池，有助于實(shí)現(xiàn)智能穿戴小型化、微型化、低功耗；ePOP智能穿戴創(chuàng)芯小精靈，集成eMMC和LPDDR3/4X，采用在主芯片上（package on package）貼片的封裝方式，節(jié)省PCB占用空間，進(jìn)一步精簡(jiǎn)產(chǎn)品尺寸，產(chǎn)品尺寸最小為8mmx9.5mmx0.8mm。其中，NAND Flash采用高性能閃存芯片，順序讀取速度可高達(dá)290MB/s，順序?qū)懭胨俣瓤筛哌_(dá)140MB/s，DRAM速率最高可達(dá)4266Mbps。目前提供市場(chǎng)主流8GB+8Gb、16GB+8Gb、32GB+8Gb、32GB+16Gb等容量組合，具有體積小、功耗低、開(kāi)發(fā)簡(jiǎn)單等優(yōu)異特性，是智能穿戴設(shè)備的理想解決方案。

智能穿戴設(shè)備圍繞著“普及”與“升級(jí)”的雙線發(fā)展。一方面，智能化的變革使可穿戴設(shè)備趨于多元化的發(fā)展態(tài)勢(shì)，隨著應(yīng)用場(chǎng)景不斷豐富，新的產(chǎn)品和多種功能的疊加對(duì)存儲(chǔ)芯片提出了更高容量的要求。另一方面，隨著可穿戴產(chǎn)品的品類多樣化，用戶群體總量不斷增大，中、低端可穿戴設(shè)備的體量也會(huì)長(zhǎng)期存在，因此市場(chǎng)對(duì)中、低容量的存儲(chǔ)芯片需求也不會(huì)消失。

小結(jié)

2022年，存儲(chǔ)芯片行業(yè)被認(rèn)為是進(jìn)入歷史性“寒冬”。然而作為關(guān)鍵元器件，存儲(chǔ)芯片在可穿戴設(shè)備甚至各個(gè)終端設(shè)備上都不可或缺。隨著市場(chǎng)的增長(zhǎng)，可穿戴設(shè)備行業(yè)或許會(huì)成為存儲(chǔ)芯片廠商在渡過(guò)艱難“寒冬”階段的“暖風(fēng)”。

當(dāng)下可穿戴設(shè)備所承擔(dān)的功能越來(lái)越多，例如體征檢測(cè)、安全認(rèn)證、生物信息存儲(chǔ)等，其所需的安全防護(hù)等級(jí)也逐漸提升。而存儲(chǔ)芯片在迭代過(guò)程中不僅僅只是關(guān)注安全性，對(duì)低功耗、小型化、大容量等各個(gè)方面都是升級(jí)方向之一。

存儲(chǔ)芯片的迭代不因“寒冬”而止，國(guó)內(nèi)存儲(chǔ)芯片廠商在多個(gè)方面的進(jìn)展加快，并且有越來(lái)越多的產(chǎn)品實(shí)現(xiàn)應(yīng)用落地。

審核編輯 ：李倩