从芯片设计、工艺及封装技术等方面看国内外芯片现状

　　近几年，随着国内市场需求增长以及国产芯片的快速发展，在中国人民银行各种政策的推动下，国内多家知名芯片厂商提供的芯片已通过银行卡检测中心金融IC卡的检测，并符合社保部、卫生部、交通部等规范，这标志着中国智能卡芯片企业在安全保障、客户使用上，已经具备向金融支付、社会保障、居民健康等领域供货的实力。

　　华虹、大唐科技、国民技术等国内芯片厂商正在加紧进入金融IC卡市场

　　根据人民银行最新数据，截至2014年第三季度末，我国金融IC卡累计发卡量突破10亿张。2014年前三季度新增金融IC卡发卡量4.5亿张，占新增银行卡发卡总量的比例超过80%，发卡进度明显加快，金融IC卡已成为我国新发银行卡的主流产品。2015年，我国计划发行5000万张国产芯片的金融IC卡，约占明年发行的金融IC卡总量的10%。

　　同时，为了使金融卡交易过程能使用国产密码算法，提升交易的安全性，各厂商积极响应中国人民银行的要求，在PBOC2.0的基础上，将金融IC卡应用升级为PBOC3.0，且加入国产密码SM2/SM3/SM4算法。

　　华虹提供的芯片在鹤壁银行、工行重庆分行已经实现国产密码算法金融IC卡的批量发卡，并正在配合人民银行长沙分行进行试点发卡的准备。

　　大唐科技的标准金融IC卡、搭载金融应用的行业IC卡芯片产品，已成功通过EMVCo、EAL4+和银联芯片等高级别的安全认证、银行卡检测中心PBOC2.0和PBOC3.0应用检测，可广泛应用于金融领域和金融行业联名卡领域。

　　国民技术于9月中旬收到了银联标识产品企业资质认证办公室颁发的《银联卡芯片产品安全认证证书》，其公司的金融IC卡芯片正在配合相关银行开展应用测试，旨在加入国产芯片金融IC卡发行的行列。

　　大唐、华虹、复旦微电子等国内芯片厂商在金融社保IC卡市场也有明显进展

　　截止2014年6月底，全国社保卡的持卡人数达到6.02亿人，其中已具有金融功能的社会保障卡超过4.4亿张。近年来，各地社会保障卡工作突飞猛进，发行对象从城镇职工扩大到城镇居民、农村居民，全国30个省份的335个地市已发行社保卡，地市覆盖率达87%。

　　根据小钞得到的消息，大唐微电子加载金融功能的社保芯片已在山东、江苏、安徽、河南等二十多个省市推广应用，金融社保芯片已发货量累计超过1.3亿枚。

　　华虹设计的金融社保卡已经在十多个省级项目中入围和批量发卡。

　　复旦微电子的金融社保IC卡也已符合社保部的规范要求，正在努力加入各省市级项目的发卡队列。

　　同方国芯、上海复旦、国民技术、中电华大和华虹等国内芯片厂商已经占有了居民健康卡市场的85%以上的份额

　　居民健康卡也是国内各国产芯片公司争抢的大蛋糕，也是国产芯片占有率较高的领域。

　　据前瞻产业研究院发布的《2014-2018年中国集成电路封装行业市场前瞻与投资战略规划分析报告》显示，2013年同方国芯的居民健康卡芯片的市场占有率为70%，上海复旦公司市场占有率达到 15%，其他厂商占15%，市场集中度相对较高。

　　从卫生部备案的情况看，该市场的参与者是同方国芯、上海复旦、国民技术、中电华大和上海华虹等公司。

　　同方国芯，是国内首家获得居民健康卡生产单位备案证书和产品备案证书的企业。2012年以来，同方国芯在江苏、河南、湖北、湖南、四川等省市的居民健康卡项目中均实现批量发卡。

　　复旦微电子的FM12CD32芯片和FMCOS2.0卡片操作系统是卫生部统计信息中心首批通过备案的健康卡产品，此前已经应用于内蒙古鄂尔多斯市、辽宁省锦州市、江苏省淮安市、山东省枣庄市、湖北省武汉市和上海闵行区发行的居民健康卡项目中。2013年，复旦微电子的大容量FM1280双界面JAVA智能卡芯片产品，于2014年通过卫生部统计信息中心居民健康卡产品备案。

　　大唐技术等其他厂商也计划加入居民健康卡的市场。

　　聊完了中国芯的市场，我们再来看看，现在国产芯片和国外芯片还存在多少差距呢?小钞搜罗了好些资料，将国内芯片和国外芯片的几点对比罗列如下，供各位参考。

　　IC卡是一个具有中央处理器的微型操作平台，属于高新技术产品，其技术含量和复杂程度非常高，涵盖芯片设计、工艺、封装、软件、应用系统等六大方面。更好的性能、更高的可靠性、更低的成本、超低的功耗以及承载更多的应用等方面是智能卡技术发展的重要趋势和挑战。国外有P5系列、P6系列NXP公司产品和SLE66系列、SLE77系列英飞凌公司产品。国内企业通过近几年的研发快速地推出了符合市场需求32bit CPU、ROM+EEPROM架构的产品。

　　总的来说，国内芯片与国外芯片的现状可以概括为以下几点：

　　国内芯片在工艺、综合性能、安全性方面与国外芯片还存在一定差距，但这个差距正在迅速缩小;

　　在最重要、最基础的安全性方面，通过EMVCo认证的积累，国内企业已经取得了长足的进步，达到了实际商用的水平;

　　银联自主检测体系的迅速成熟，加速了国内芯片安全水平的提升，也为国内金融IC卡的芯片商用提供了测评保障;

　　对于国密算法，国内芯片更有技术积累，安全设计全面、领先

　　以下从芯片设计、芯片制造、芯片封装等方面分析国产芯片与国外芯片的现状。

　　芯片设计

　　金融安全IC卡芯片的设计越来越复杂，对可靠性、安全性、低功耗的要求非常高。目前，我国的金融安全IC卡市场普遍采用ROM+EEPROM架构， 通常采用32 bit 、16bit以及8bit CPU，安全要求CCEAL4+或银联芯片安全认证等级以上。在低功耗设计上，最主要的指标为非接交易的最小场强Hmin。在可靠性方面，关键指标是数据存储器EEPROM或FLASH的读写次数和保存时间。

　　下表为国外(以NXP的P5、P6和英飞凌的SLE77、SLE66为例子)与国产产品(第1代、第2代)的这些的对比。

　　国外芯片通常采用8 bit或16 bit的CPU，而国内的芯片通常选用32 bit CPU。32 bit的CPU运算效率较高，代码的密度相对较高。

　　国外的一代产品的数据存储器通常采用EEPROM或FLASH，二代产品受工艺线宽的限制通常的采用FLASH，NXP的P6产品对外声称是EEPROM，其事实的实现原理也是FLASH，而国内的一代和二代产品的数据存储器通常是EEPROM。EEPROM的可靠性得到批量应用的检验。在程序存储器方面，国内国外的芯片，通常都选用ROM。在目前，ROM的可靠性和安全性比FLASH的高。

　　在认证方面，国外芯片往往采用国外的CC认证体系，产品通常通过EAL5+和EMVCo，而国内芯片往往通过国内的认证体系，国内的产品通常通过银联芯片安全认证和国米局的国密型号(二级)认证。

　　在算法方面，国内芯片在支持国际算法DES、RSA、SHA等国际算法外，还支持了国密算法SM1、SM2、SM3、SM4、SM7、SSF33等，这一部分增加，在加强金融系统的安全性的同时，也部分增加芯片的成本。

　　在低功耗方面，国外的一代芯片优于国内一代芯片，而二代芯片的水平相当，都能达到1.0A/M的水平，这项指标的直接体验是在同一读卡器的可刷卡的距离相当。

　　工艺

　　半导体工艺技术是金融安全IC芯片设计的基础，由许多复杂工序组成。工艺线宽为半导体工艺技术重要指标。

　　对于智能卡芯片，NXP、英飞凌、三星等国际顶尖的芯片设计企业。他们的一代产品采用180nm或220nm的工艺线宽，而国内的一代通常采用180nm的工艺技术。在一代产品上，国内芯片与国外芯片所采用的工艺基本在同一工艺节点上。

　　在二代产品上，国内产品通常采用130nm或110nm的工艺，而国外产品通常选用90nm的工艺技术。在这一方面，由于在90nm及以下线宽的工艺，无法实现真正的EEPROM，国内产品通常采用130nm或110nm工艺。

　　芯片的封装

　　芯片的封装，主要有芯片的减划、模块的封装及测试等方面，在这方面国内有优质的产业链和技术，加工的质量及成本都优于国外的相关企业。不过，需要提一点的是，目前双界面的条带基本都掌握在国际厂商FCI中，但是，国内也有些产品在得到可靠性的验证，可大批量使用。

　　在如火如荼的市场竞争中，小钞相信在国家加强集成电路产业布局的政策下，在各家厂商坚持不懈的努力下，在国家加强集成电路产业布局的政策下，国产芯片将来无论在金融领域还是非金融领域，都会得到更广泛的应用，最后甚至可以走出国门，在国外IC卡芯片的浪潮中占领一席之地。