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一種pos機用高緩沖性能包裝盒
近日，隨著研發(fā)的新一代高性能高安全邊緣計算芯片產(chǎn)品“CCP1080T”在內(nèi)部測試中獲得成功，以自主開源嵌入式CPU技術(shù)為護(hù)城河，國芯科技“云-邊-端”高安全高性能芯片戰(zhàn)略展現(xiàn)成效。
一、自主可控嵌入式CPU技術(shù)形成公司市場競爭護(hù)城河
歷經(jīng)二十余年的持續(xù)研發(fā)、創(chuàng)新與沉淀，國芯科技始終堅持“國際主流兼容和自主創(chuàng)新發(fā)展”相結(jié)合的原則，基于RISC-V、PowerPC和M*Core三種指令集，公司設(shè)計完成8大系列40余款嵌入式CPU內(nèi)核，在嵌入式CPU內(nèi)核多個領(lǐng)域形成較強的技術(shù)壁壘，逐步構(gòu)筑了以自主開源嵌入式CPU技術(shù)為護(hù)城河的戰(zhàn)略發(fā)展格局。
公司目前重點發(fā)展的RISC-V和PowerPC指令架構(gòu)均是開源指令架構(gòu)，開源指令架構(gòu)的核心是借助全球開放社區(qū)的開放協(xié)作實現(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)化和持續(xù)改進(jìn)，基于開源指令架構(gòu)的CPU核技術(shù)提供商依賴全球標(biāo)準(zhǔn)來促進(jìn)合作伙伴關(guān)系和供應(yīng)鏈，目前OpenPOWER基金會已加入Linux基金會、RISC-V基金會也與Linux基金會緊密合作，旨在促進(jìn)和鼓勵基于Power和RISC-V指令架構(gòu)的開源CPU核和開源芯片的協(xié)作創(chuàng)新，同時Linux基金會還為Power和RISC-V架構(gòu)的生態(tài)系統(tǒng)提供大量資源，包括基礎(chǔ)工具以及社區(qū)擴展、培訓(xùn)計劃等。
公司堅持走開源技術(shù)的道路，堅持國際主流兼容，堅持引進(jìn)消化吸收和自主創(chuàng)新相結(jié)合，基于開源RISC-V指令架構(gòu)開發(fā)了CRV0、CRV4、CRV5和CRV7系列化CPU內(nèi)核，基于開源PowerPC指令架構(gòu)開發(fā)了C2000、C8000和C9000系列化CPU內(nèi)核，形成了七大系列近20余款CPU內(nèi)核，涵蓋32位和64位嵌入式CPU?；谧灾髑度胧紺PU核和積累的豐富外圍IP模塊，面向信息安全、汽車電子和工業(yè)控制、邊緣計算和網(wǎng)絡(luò)通信三大關(guān)鍵領(lǐng)域，公司建立了可復(fù)用、易拓展的Soc芯片設(shè)計平臺。目前公司在嵌入式CPU領(lǐng)域內(nèi)，多項性能指標(biāo)已達(dá)到國際主流IP供應(yīng)商在嵌入式應(yīng)用領(lǐng)域產(chǎn)品的同等技術(shù)水平，CPU品種豐富。
截至2022年6月30日，公司累計為超過101家客戶提供超過144次的CPU IP授權(quán)，累計為超過80家客戶提供超過164次的芯片定制服務(wù)。數(shù)十家央企子公司、中科院相關(guān)研究所、大學(xué)和上市公司均為公司客戶，是國內(nèi)最早實現(xiàn)累計百萬顆、千萬顆和億顆的國產(chǎn)CPU規(guī)?；瘜嶋H應(yīng)用的CPU企業(yè)。特別是基于豐富而自主可控的IP，公司自身的“云-邊-端”高安全高性能芯片產(chǎn)品已呈現(xiàn)系列化發(fā)展態(tài)勢。公司由于在自主可控嵌入式CPU技術(shù)做出突出成績，榮獲國家科技進(jìn)步二等獎。
二、云計算安全和Raid存儲管理芯片在國內(nèi)處于領(lǐng)先地位
1、云計算安全芯片在國內(nèi)處于領(lǐng)先地位
在云計算安全領(lǐng)域，以前服務(wù)器主要通過運行安全軟件來實現(xiàn)安全計算，現(xiàn)在國際技術(shù)趨勢是通過硬件芯片來實現(xiàn)，從而讓服務(wù)器CPU專注于計算作用。公司云計算安全芯片可支持多種國密算法和國際通用密碼算法，具有PCIE/USB/SPI等多種外設(shè)接口。CCP903T系列云安全芯片對稱算法的加解密性能達(dá)到7Gbps，哈希算法性能達(dá)到8Gbps，非對稱算法SM2的簽名速度達(dá)到2萬次/秒、驗簽速度達(dá)到1萬次/秒，并已通過國密二級安全認(rèn)證。新一代CCP908T系列云安全芯片對稱算法的加解密性能達(dá)到30Gbps，哈希算法性能達(dá)到30Gbps，非對稱算法SM2的簽名速度達(dá)到15萬次/秒、驗簽速度達(dá)到8萬次/秒，綜合性能達(dá)到國際龍頭企業(yè)同類產(chǎn)品的技術(shù)指標(biāo)，具有國際先進(jìn)水平。
公司云計算安全芯片產(chǎn)品主要面向服務(wù)器、VPN網(wǎng)關(guān)、防火墻、路由器、密碼機、智能駕駛路側(cè)設(shè)備、視頻監(jiān)控、電力隔離設(shè)備、可信計算和5G基站等領(lǐng)域，主要客戶有深信服、信安世紀(jì)、格爾軟件和國家電網(wǎng)等，已成為國內(nèi)云安全芯片市場的領(lǐng)先供應(yīng)商。公司的云安全芯片不局限于某一類CPU芯片，芯片具有標(biāo)準(zhǔn)的高速接口，和鯤鵬、龍芯、兆芯和飛騰等各類國產(chǎn)CPU主板都完成過適配。
公司和合肥硅臻合作成功研發(fā)的量子密碼卡產(chǎn)品是基于公司CCP903T高性能密碼芯片和合肥硅臻QRNG25SPI量子隨機數(shù)發(fā)生器模組設(shè)計的一款高速量子密碼卡。合肥硅臻QRNG25SPI量子隨機數(shù)發(fā)生器模組是被國家密碼管理局商用密碼檢測中心測試通過的基于量子集成光芯片研制的量產(chǎn)化量子隨機數(shù)發(fā)生器模組。量子密碼卡遵循國家密碼管理局關(guān)于PCI密碼卡的相關(guān)技術(shù)規(guī)范要求進(jìn)行設(shè)計，支持PCIE、USB OTG和UART等外置硬件接口，支持SM1、SM2、SM3、SM4和SM6等國密算法以及AES、DES、RSA和SHA等密碼算法。功能包含數(shù)字簽名/驗證、非對稱/對稱加解密、數(shù)據(jù)完整性校驗、量子隨機數(shù)生成、密鑰生成和安全管理等。量子密碼卡支持最高7Gbps的數(shù)據(jù)加密性能，保證了敏感數(shù)據(jù)的機密性、真實性、完整性和抗抵賴性。產(chǎn)品支持Windows、Linux以及多種國產(chǎn)主流操作系統(tǒng)，能夠為各類CPU平臺提供多線程、多進(jìn)程和多卡并行處理的高速密碼運算服務(wù)，可廣泛應(yīng)用于密碼機、簽名/驗證服務(wù)器、安全網(wǎng)關(guān)/防火墻等安全設(shè)備以及金融、物聯(lián)網(wǎng)、工業(yè)控制、可信計算和國家重大需求等領(lǐng)域。
2、Raid存儲管理芯片有望率先實現(xiàn)國產(chǎn)化替代
公司已成功開發(fā)基于公司C*Core CPU內(nèi)核C8000的第一代RAId芯片產(chǎn)品，具備多個獨立的接口通道、支持連接最多40個機械硬盤或 SSD固態(tài)存儲盤，兼容PCIE標(biāo)準(zhǔn)開發(fā)，實現(xiàn)數(shù)據(jù)的高可靠、高效率存儲及傳輸管理，該芯片支持Raid0、Raid1、Raid5、Raid6、Raid10，具有高性能、大緩存、低功耗等特點，可廣泛應(yīng)用于圖形工作站、服務(wù)器數(shù)據(jù)庫存儲、金融數(shù)據(jù)庫存儲等領(lǐng)域。經(jīng)過客戶應(yīng)用驗證和芯片設(shè)計修改，公司目前第一代Raid芯片產(chǎn)品已在量產(chǎn)流片中。同時，公司正在基于自主高性能RISC-V CPU研制開發(fā)第二代更高性能的Raid芯片，目前各項工作進(jìn)展順利，未來有望達(dá)到國際主流Raid芯片的性能。Raid芯片是服務(wù)器中廣泛應(yīng)用的一個重要芯片產(chǎn)品，長期以來被國外公司壟斷，急需實現(xiàn)國產(chǎn)化替代。
3、云計算安全和Raid存儲管理芯片應(yīng)用前景廣闊
隨著大數(shù)據(jù)和人工智能逐漸成為當(dāng)今社會的標(biāo)準(zhǔn)基礎(chǔ)設(shè)施，云數(shù)據(jù)中心的硬件和芯片也在為了滿足大數(shù)據(jù)和人工智能的需求而不斷演進(jìn)。大數(shù)據(jù)和人工智能的一個重要特點就是需要海量數(shù)據(jù)，這些數(shù)據(jù)或者由互聯(lián)網(wǎng)用戶產(chǎn)生，或者由服務(wù)器經(jīng)過分析而產(chǎn)生，而這些海量的數(shù)據(jù)在為大數(shù)據(jù)和人工智能提供核心支持的同時，也對數(shù)據(jù)的安全和存儲提出了新的需求。人工智能訪問存儲海量文件，訓(xùn)練模型的精準(zhǔn)程度依賴于數(shù)據(jù)集的大小，樣本數(shù)據(jù)集越大，就為模型更精確提供了基礎(chǔ)。從ChatGPT的功能實現(xiàn)上，可以看到數(shù)據(jù)是一切，是支撐云計算、智能AI業(yè)務(wù)落地迭代的基礎(chǔ)和底層。
海量數(shù)據(jù)存儲，需要多個硬盤數(shù)據(jù)的堆積。數(shù)據(jù)存儲的安全是智能AI業(yè)務(wù)，乃至于所有涉及到數(shù)據(jù)存儲業(yè)務(wù)的底線，可以看到Raid卡已成為很多AI服務(wù)器的重要配置。云計算安全芯片作為數(shù)據(jù)存儲的安全保障和Raid芯片作為提高用戶數(shù)據(jù)安全性的手段，未來將迎來廣闊的發(fā)展空間，走向燦爛山海。
三、邊緣計算芯片構(gòu)建發(fā)展新優(yōu)勢
在邊緣計算領(lǐng)域，公司研發(fā)的第一代邊緣計算芯片H2040是基于32位PowerPC架構(gòu)CPU C9500設(shè)計的，常規(guī)條件下CPU運行頻率可達(dá)1.5Ghz，Dhrystone性能達(dá)2.5DMIPS/Mhz。在第一代32位高性能邊緣計算芯片H2040的基礎(chǔ)上，“CCP1080T”是公司研發(fā)的基于自主64位PowerPC架構(gòu)C*Core CPU內(nèi)核的新一代高性能高安全邊緣計算芯片，該芯片擁有雙核C9800高性能64位PowerPC架構(gòu)的處理器，運行頻率常規(guī)條件下可達(dá)1.8Ghz，Dhrystone性能達(dá)3.1DMIPS/Mhz。CCP1080T芯片集成了公司自主研發(fā)的高性能安全計算處理單元SPU（Security Process Unit），其內(nèi)置支持AES/SHA/SM3/SM4等密碼對稱和哈希算法，算法性能可達(dá)20Gbps，支持RSA/ECC/SM2等密碼公鑰算法，算法簽名性能可達(dá)7萬次/s。CCP1080T芯片內(nèi)置了公司自主研發(fā)的可重構(gòu)高性能對稱密碼處理器RPU（Reconfigurable Symmetric Cryptography Process Unit），以指令可重構(gòu)的方式實現(xiàn)各種常見的分組和哈希算法。CCP1080T芯片支持安全啟動，符合國密安全處理器相關(guān)的標(biāo)準(zhǔn)。同時，CCP1080T帶有高性能DDR4存儲器接口，8通道高性能Serdes接口可以復(fù)用成多個PCIE3.0接口、多個SATA3.0硬盤傳輸接口和多個千兆網(wǎng)絡(luò)加速器接口，另有SD/EMMC和Nandflash存儲接口、USB3.0擴展接口和IIC/SPI/UART等低速接口。該CCP1080T芯片產(chǎn)品可應(yīng)用于服務(wù)器、安全網(wǎng)關(guān)、密碼機、路由器、防火墻、工控機、PLC、智能路側(cè)設(shè)備和網(wǎng)絡(luò)小型基站等領(lǐng)域作為安全協(xié)處理器芯片或具有安全功能的主控制器芯片。國芯科技對上述產(chǎn)品具有自主知識產(chǎn)權(quán)，該款新芯片產(chǎn)品的研發(fā)成功進(jìn)一步豐富了公司高性能邊緣計算產(chǎn)品系列，對公司未來邊緣計算業(yè)務(wù)的市場拓展和業(yè)績成長性預(yù)計都將產(chǎn)生積極的影響，為我國邊緣計算芯片的國產(chǎn)化替代做出新的努力。
四、終端應(yīng)用芯片實現(xiàn)多領(lǐng)域規(guī)?；瘧?yīng)用
除以上云應(yīng)用芯片和邊緣計算芯片外，公司的終端應(yīng)用芯片也已見規(guī)模效應(yīng)。公司的終端應(yīng)用芯片產(chǎn)品主要包括面向金融POS機、智能門鎖、指紋設(shè)別、智能電力終端和電子政務(wù)KEY/卡等產(chǎn)品的安全主控，面向智能移動終端、智能電網(wǎng)和公共安全等領(lǐng)域的安全可信協(xié)處理器。
公司的終端安全主控芯片產(chǎn)品在金融POS機、智能門鎖、指紋設(shè)別等領(lǐng)域在國內(nèi)已占有較高的市場份額。端安全協(xié)處理芯片系列包含身份認(rèn)證、數(shù)字簽名、數(shù)據(jù)加解密及通信接口等功能，產(chǎn)品通過相關(guān)部門安全認(rèn)證。在數(shù)字人民幣領(lǐng)域，端安全協(xié)處理芯片可以用于基于數(shù)字人民幣的數(shù)字錢包、交易機具及后臺安全服務(wù)等，主要客戶涵蓋數(shù)字錢包、交易機具及后臺服務(wù)廠商，公司主要提供芯片、基于芯片的模組，并與客戶聯(lián)動開展新一代芯片產(chǎn)品開發(fā)。在視頻監(jiān)控安全領(lǐng)域，公司端安全協(xié)處理芯片也已實現(xiàn)規(guī)?；N售，所占市場份額在國內(nèi)處于領(lǐng)先地位。此外，公司端安全協(xié)處理芯片作為可信計算芯片也已應(yīng)用于電子政務(wù)筆記本、信創(chuàng)PC和打印機等領(lǐng)域。
特別值得一提的是國芯科技基于自主可控RISC-V指令架構(gòu)CRV0 CPU內(nèi)核研發(fā)的CCM3310S-L、CCM3310S-LP端安全協(xié)處理芯片已規(guī)模化應(yīng)用于智能穿戴eSIM、版權(quán)保護(hù)、ETC OBE-SAM、燃?xì)獗戆踩玈E和直播星SE等物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用領(lǐng)域。上述RISC-V安全芯片均采用40nm EFlash工藝設(shè)計，內(nèi)置高安全防護(hù)機制，支持DES、AES、RSA、ECC、SHA等國際算法，SM2、SM3、SM4等國密算法，安全等級達(dá)到國家密碼管理局商用密碼檢測中心《安全芯片密碼檢測準(zhǔn)則》第二級要求。芯片具備高安全性、超低功耗和小尺寸等特點，出貨量已達(dá)數(shù)百萬顆。
隨著“云-邊-端”芯片產(chǎn)品的不斷推出，國芯科技“云-邊-端”芯片產(chǎn)品發(fā)展戰(zhàn)略因此獲得更好的進(jìn)展，逐步構(gòu)建和實現(xiàn)了云計算安全和大數(shù)據(jù)存儲管理芯片系列（云安全芯片和服務(wù)器Raid控制芯片）、邊緣計算芯片系列（計算、安全和網(wǎng)絡(luò)通信一體化芯片）和端應(yīng)用芯片系列（端安全控制處理器芯片和端安全協(xié)處理器芯片）的較完整產(chǎn)品發(fā)展體系，并著重發(fā)展了系列芯片的高安全性，有望對公司未來信創(chuàng)業(yè)務(wù)的市場拓展和業(yè)績成長性產(chǎn)生較為積極的影響。
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