中國報告大廳網訊，隨著半導體行業向異構集成加速轉型，多晶片組件的廣泛應用正重塑晶片設計的安全邊界。從數據中心到邊緣設備，模擬電路在傳感器數據處理、信號轉換等關鍵環節的價值日益凸顯，而其安全性卻長期被忽視。本文探討了多晶片架構下模擬與數字安全協同防禦的新挑戰，並揭示了未來系統級防護的關鍵路徑。

  一、多晶片封裝突破傳統安全邊界，模擬集成釋放新風險

  中國報告大廳發布的《2025-2030年中國晶片行業市場供需及重點企業投資評估研究分析報告》指出，隨著2.5D/3D異構集成技術的成熟，晶片設計從平面走向立體化，模擬電路的集成不再受限於單一晶圓製程。過去因面積緊張被迫數位化的混合信號IP得以回歸模擬特性，復用率顯著提升。例如，RF傳感器或高性能ADC（模數轉換器）可獨立封裝並靈活組合，但這也意味著攻擊者能通過物理層接口直接訪問原本隔離的模擬模塊。

  傳統SoC設計中，數字安全機制依賴於晶片內核的封閉性，而多晶片架構下，不同供應商提供的chiplet間通信路徑暴露了潛在漏洞。例如，一個負責加密的安全處理器與第三方圖像處理單元間的信號交互，可能因接口協議未加密或認證缺失被篡改。這種「信號糾纏」現象要求安全防護需覆蓋從物理層到系統層的全鏈條。

  二、模擬數據價值激增，邊緣端成攻防新戰場

  在AI與物聯網驅動下，邊緣設備收集的傳感器數據（如溫度、振動、電磁信號）成為高價值目標。以自動駕駛汽車為例，其雷射雷達和攝像頭模組的模擬信號若被惡意干擾或篡改，可能導致系統誤判引發事故。

  行業數據顯示，2024年全球邊緣計算晶片出貨量中，超過65%集成了混合信號模塊。然而，傳統數字安全方案（如加密算法、防火牆）對模擬電路的噪聲干擾、老化偏移等問題束手無策。例如，攻擊者可通過熱模糊測試注入虛假溫度數據，或利用光刻缺陷觸發傳感器失效，而這類物理層攻擊難以被純軟體防護機制發現。

  三、異構集成推動系統級安全重構：從晶片到封裝的全棧防禦

  為應對多維度威脅，安全設計需深度融合模擬與數位技術。硬體層面，採用異步電路和動態電壓調節可增強抗側信道攻擊能力。例如，通過在加密模塊中引入自適應頻率控制，使功耗波動與運算過程解耦，從而阻斷基於能量分析的破解行為。

  系統架構上，中央安全管理晶片（如專用安全島）成為關鍵組件。這類晶片內置唯一標識符和硬體信任根，可驗證所有互聯chiplet的身份及完整性。例如，在無人機控制系統中，陀螺儀模擬數據需經加密簽名認證後才能被主控單元調用，確保傳感器到執行器的端到端可信鏈路。

  四、未來趨勢：跨學科協同與標準化進程加速

  隨著2025年多晶片組件成本下降至傳統SoC的80%，行業正推動安全標準向異構系統擴展。IEEE與ISO已啟動針對混合信號IP的認證框架制定，要求模擬模塊必須通過抗故障注入、環境參數漂移等測試。

  此外，EDA工具鏈的演進將彌合數字與模擬設計鴻溝。新一代布局布線引擎可自動隔離高危模擬區域，並嵌入冗餘校驗電路。例如，在射頻前端與數字基帶間設置電磁屏蔽層，同時通過實時監控ADC輸出信噪比來檢測異常擾動。

  結語：構建安全即基礎的異構未來

  從晶片封裝到系統部署，多晶片架構的安全性正經歷範式轉變。模擬電路不再是被保護的「次要角色」，而是成為攻防對抗的核心戰場。唯有通過硬體-軟體協同、跨供應商協作及標準化進程加速，才能在2030年前實現真正可信的異構計算生態。這一變革不僅關乎技術演進，更是半導體行業向高價值邊緣應用延伸的關鍵一步。