2024年8月19日,在“第四届滴水湖中国RISC-V产业论坛”上,芯昇科技有限公司产品总监刘梅娟介绍了全球首款采用RISC-V内核的超级SIM芯片——CC2560A,它于2024年6月26日推出,可应用于智能卡、安全芯片、物联网。
刘梅娟表示,提到SIM卡,大家通常想到的是“接入、连接”的能力,但随着应用、场景和形态的发展,SIM卡的功能越来越多。那么,接踵而至的,便是存储资源受限、传输速率瓶颈、运算性能不足等问题。
芯昇科技便依托中国移动科学改示范行动,从中移物联网分拆出来并于2020年12月在南京江北新区注册成立,2021年7月独立运营,2024年5月迁址雄安新区。芯昇科技始终致力于基于RISC-V的技术攻关。CC2560A超级SIM芯片解决的就是上述问题。
CC2560A为多接口、高安全、大容量智能卡芯片,采用专用的高性能32位RISC-V嵌入式安全处理器内核,内置16KB指令Cache,提供高性能处理器能力。根据刘梅娟介绍,CC2560A具有六个优势。
第一,开源高性能RISC-V内核。CC2560A采用芯来科技的NS300内核,在这个内核中,芯昇科技不仅利用了其安全性,还基于其灵活扩展能力,从应用场景出发优化底层架构,解决实际应用中的问题。
第二,大存储。芯片体积在缩小的同时,存储容量成倍提升,并通过接口实现片外Flash扩展,满足更大的存储需求。
第三,多接口。除了传统的手机机卡交互接口,芯昇科技还考虑了物联网领域的需求,基于QSPI实现片外扩展。
第四,高安全。在安全性方面,CC2560A具备硬件级的实时加解密功能,有效保障外挂存储器的安全性。芯片在安全方面采用多重防护机制,从存储、总线到物理环境等各个层面确保安全,支持国际和国密算法,并引入物理防克隆PUF技术,形成芯片指纹。此外,芯片通过了EAL5+、银联卡芯片安全认证和国密二级认证。
第五,高性能。在性能提升方面,芯片主频可达120MHz,是SIM芯片中的顶配规格。传输速率从传统的224Kbps提升至25Mbps,算力翻倍至150+ DMIPS。在算法上芯昇科技也进行了大幅优化。
第六,易拓展。中国移动致力于构建“SIM+生态”,基于SIM卡的高安全属性,通过多元接口扩展,形成繁荣的生态体系。技术创新不仅体现在芯片上,还在操作系统方面进行了突破,采用了混合架构,支持多线程和并行通信,实现操作系统的迭代升级和差分升级。
在安全保护上,CC2560A采用了多种技术,例如处理器的时间均衡、存储和总线的地址干扰、数据加解密等。同时,通过混合布线等方式加强了芯片的物理安全。芯昇科技还进行了指令扩展,专门为应用中的数据搬移、数据查找和交易性能等问题设计了专用指令,加速了应用的执行。
在数字人民币等应用场景中,芯昇科技的指令扩展方案显著提升了功能和性能。超级SIM芯片的应用已涵盖校企一卡通、车钥匙、电子学生证、量子密话等多个领域,并在公交应用、数字人民币、应急预警等方面逐步推广。