中国报告大厅网讯，随着半导体行业向异构集成加速转型，多芯片组件的广泛应用正重塑芯片设计的安全边界。从数据中心到边缘设备，模拟电路在传感器数据处理、信号转换等关键环节的价值日益凸显，而其安全性却长期被忽视。本文探讨了多芯片架构下模拟与数字安全协同防御的新挑战，并揭示了未来系统级防护的关键路径。

  一、多芯片封装突破传统安全边界，模拟集成释放新风险

  中国报告大厅发布的《2025-2030年中国芯片行业市场供需及重点企业投资评估研究分析报告》指出，随着2.5D/3D异构集成技术的成熟，芯片设计从平面走向立体化，模拟电路的集成不再受限于单一晶圆制程。过去因面积紧张被迫数字化的混合信号IP得以回归模拟特性，复用率显著提升。例如，RF传感器或高性能ADC（模数转换器）可独立封装并灵活组合，但这也意味着攻击者能通过物理层接口直接访问原本隔离的模拟模块。

  传统SoC设计中，数字安全机制依赖于芯片内核的封闭性，而多芯片架构下，不同供应商提供的chiplet间通信路径暴露了潜在漏洞。例如，一个负责加密的安全处理器与第三方图像处理单元间的信号交互，可能因接口协议未加密或认证缺失被篡改。这种“信号纠缠”现象要求安全防护需覆盖从物理层到系统层的全链条。

  二、模拟数据价值激增，边缘端成攻防新战场

  在AI与物联网驱动下，边缘设备收集的传感器数据（如温度、振动、电磁信号）成为高价值目标。以自动驾驶汽车为例，其激光雷达和摄像头模组的模拟信号若被恶意干扰或篡改，可能导致系统误判引发事故。

  行业数据显示，2024年全球边缘计算芯片出货量中，超过65%集成了混合信号模块。然而，传统数字安全方案（如加密算法、防火墙）对模拟电路的噪声干扰、老化偏移等问题束手无策。例如，攻击者可通过热模糊测试注入虚假温度数据，或利用光刻缺陷触发传感器失效，而这类物理层攻击难以被纯软件防护机制发现。

  三、异构集成推动系统级安全重构：从芯片到封装的全栈防御

  为应对多维度威胁，安全设计需深度融合模拟与数字技术。硬件层面，采用异步电路和动态电压调节可增强抗侧信道攻击能力。例如，通过在加密模块中引入自适应频率控制，使功耗波动与运算过程解耦，从而阻断基于能量分析的破解行为。

  系统架构上，中央安全管理芯片（如专用安全岛）成为关键组件。这类芯片内置唯一标识符和硬件信任根，可验证所有互联chiplet的身份及完整性。例如，在无人机控制系统中，陀螺仪模拟数据需经加密签名认证后才能被主控单元调用，确保传感器到执行器的端到端可信链路。

  四、未来趋势：跨学科协同与标准化进程加速

  随着2025年多芯片组件成本下降至传统SoC的80%，行业正推动安全标准向异构系统扩展。IEEE与ISO已启动针对混合信号IP的认证框架制定，要求模拟模块必须通过抗故障注入、环境参数漂移等测试。

  此外，EDA工具链的演进将弥合数字与模拟设计鸿沟。新一代布局布线引擎可自动隔离高危模拟区域，并嵌入冗余校验电路。例如，在射频前端与数字基带间设置电磁屏蔽层，同时通过实时监控ADC输出信噪比来检测异常扰动。

  结语：构建安全即基础的异构未来

  从芯片封装到系统部署，多芯片架构的安全性正经历范式转变。模拟电路不再是被保护的“次要角色”，而是成为攻防对抗的核心战场。唯有通过硬件-软件协同、跨供应商协作及标准化进程加速，才能在2030年前实现真正可信的异构计算生态。这一变革不仅关乎技术演进，更是半导体行业向高价值边缘应用延伸的关键一步。