我國集成電路供應鏈安全風險和對策研究

吳昊

摘要：我國集成電路的發展日新月異，本篇文章針對我國目前的發展現狀和發展過程中的問題進行分析探討，從不同角度提出加強集成電路全生命周期中供應鏈各環節的安全保障措施和建議，希望措施和建議為我國集成電路安全提供有效信息。

關鍵詞：集成電路;渠道;系統權限;服務

中圖分類號：F274;F426.63?文獻標識碼：A?文章編號：1672-9129（2020）10-0044-01

集成電路供應鏈的風險源有三個，分別是第一種假冒偽劣，也就是說集成商家為了達到降低成本的目的，在制造過程中濫竽充數，把次等品違規投產使，從而引發相應的安全問題。第二種是惡意更改，集成電路產品由正規渠道獲得，但是在供應鏈生命周期中被人為性的惡意篡改數據等信息，或者在電路中植入其他系統指令，那么就會造成改變電路功能，達到竊取信息的目的，控制系統權限、直接造成物理損壞等嚴重后果。第三種風險源就是中斷供應，由于一些其他因素，例如不可抗力的自然因素，或者人為因素等中斷對集成電路產品或服務的供應。

1?當前我國集成電路供應鏈現狀

我國是全球上最大的芯片進口國，許多電子元件及芯片等大部分依賴進口程度較高，據不完全統計，僅僅2019年我國集成電路的進口總金額就達到3120.6億美元，由于工藝能力的限制，我國許多芯片都是在國內設計國外流片，如果芯片被植入某些惡意的邏輯，當前的硬件安全分析技術很難檢測出來。集成電路是國家的戰略性產業，一旦供應鏈出現了安全問題，將會嚴重影響到相關系統的安全。近年來，我國的集成電路中低端產品市場國產化比例逐漸增加，在專用芯片的設計方面進步較快，核心路由器芯片等部分企業產品達到世界先進水平。但是，在嵌入式芯片和高端通用芯片的設計和制造方面，我國與世界先進水平相比還有很大的差距。掌握核心技術的能力薄弱，高端芯片長期依賴進口，加大了我國集成電路安全的風險。

2?我國集成電路供應鏈面臨的主要問題

目前，我國集成電路發展水平較低，由于工藝技術等水平的欠缺，我國僅能夠生產中低端的芯片，高端精密的芯片研發制造能力薄弱，諸多因素增加了集成電路產品的安全風險。本文對我國集成電路供應鏈中目前存在的安全問題從設計、制造、封裝、設備、材料等方面進行介紹。

2.1集成電路設計安全問題。當前，我國的集成電路的研發隊伍規模相對較小、人才缺乏，設計方法、設計規范和流程等都有待提高。集成電路的開發環境，如EDA等和國外存在較大的差距。

2.2集成電路制造的安全問題。集成電路制造是我國的薄弱環節，世界范圍內集成電路產業從14到28納米的工藝技術相對成熟，10到14納米的工藝技術已經進入量產，國際上一些龍頭企業正在投資建設5到7納米的工藝技術生產線。目前，我國集成電路制造企業技術工藝水平主要集中在28納米以上，僅部分企業達到了28納米。

2.3集成電路封裝安全問題。集成電路的封裝技術門檻相對較低，我國有一定的技術基礎和產業規模，目前沒有明顯的技術劣勢，正在逐漸追趕世界先進水平，部分企業有望達到世界領先水平。

2.4集成電路設備安全問題。集成電路的制造設備比較復雜，目前我國集成電路制造設備整體發展速度較快，多種設備實現了零突破。例如等離子刻蝕機、清洗劑等實現了國產，但是硅片制造設備在技術和成品良率方面與國際先進水平相比都有很大差距，晶圓制造設備核心技術還掌握在其它少數國家的手中，國內企業整體還不具備面向先進工藝的成套工藝能力。

2.5集成電路材料安全問題。目前，國內對拉單晶技術、單晶氧碳含量、缺陷控制等都存在明顯不足，大硅片的生產技術急需提升。

由于全球對硅片的市場需求持續加大，一些國際龍頭企業為保障自身技術和產量增加不受影響，與硅片制造企業簽訂了長期協議，形成緊密合作研發關系，生產定制化的設備，導致全世界范圍內的硅片供應愈發緊張。國內企業尚不具備大尺寸硅片的持續供應能力，對于大尺寸硅片來說，我國之前嚴重依賴進口，并且只能購買沒有優化的產品，在這樣的大背景下使得我國的硅片企業只能重新獨立研發，由于技術進度始終落后于世界先進水平，導致我國集成電路產業面臨被境外硅片企業斷供的風險。

3?提高集成電路供應鏈安全的對策

3.1知識產權安全。保障集成電路開發過程中，有合法的指令集架構授權、專利授權或第三方IP使用授權，授權方式、授權內容以及授權時間期限等均不存在糾紛，特有的技術特征申請專利。

3.2集成電路設計安全。保障集成電路設計開發的核心源代碼工程文件和文檔資料規范、全面、完整，并妥善存放于指定服務器中，內容可以讀取并且可進行更改調整。

3.3集成電路設備安全。保障集成電路在設計、制造、封裝過程中使用的各種工具和設備的安全性、穩定性和可替代性，如這些設備都有完整的功能、性能說明，對其進行安全性分析，明確有同類設備可以進行替代等。

3.4集成電路制造安全。通過引進加自主研究的方式，盡快提高我國集成電路的制造技術水平，確定集成電路流片過程的所在地。

結語：隨著這些新興技術的大范圍推廣應用，我國集成電路的需求市場規模將會快速增長。由于對集成電路進行安全檢查的技術和設備不足，大量安全性未知的芯片會進入國內，這是我國近期所面臨的一個重要安全問題。

參考文獻：

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