超級SIM卡是一種在傳統(tǒng)SIM卡基礎上進行功能增強的智能卡片，不僅具備傳統(tǒng)SIM卡的通信功能，還集成了更大的存儲空間和更高的安全性。通過超級SIM卡，用戶“一卡走天下”，在一張卡上管理多種應用和服務，如移動支付、公交卡、會員卡等，無需額外攜帶其他實體卡片。此外，超級SIM卡支持多種網(wǎng)絡制式，適用于廣泛的應用場景，包括物聯(lián)網(wǎng)、智能家居和車聯(lián)網(wǎng)等領(lǐng)域，為用戶提供更便捷和安全的數(shù)字生活體驗。

而正是因為超級SIM卡的諸多“超級”功能，是其在發(fā)展過程中面臨著存儲資源、傳輸速率和運算性能的三方面的瓶頸，而這些瓶頸也制約著其在更多應用方向上的發(fā)展。同時，由于超級SIM卡的核心技術(shù)封閉化，缺少開源內(nèi)核，因此其技術(shù)迭代優(yōu)化升級也較為緩慢。

而芯昇科技以解決超級SIM卡的技術(shù)卡點、痛點為目的，圍繞RISC-V安全內(nèi)核、RISC-V自定義擴展指令、大容量、高性能、高安全性、多接口等關(guān)鍵技術(shù)進行攻關(guān)，補齊了大容量安全芯片在“存儲、運算、傳輸”上的短板，突破了超級SIM芯片的技術(shù)瓶頸。

在第四屆滴水湖論壇上，芯昇科技展示了全球首款RISC-V內(nèi)核的超級SIM芯片——CC2560A，芯昇科技有限公司產(chǎn)品總監(jiān)劉梅娟進行了精彩的分享。

全球首款RISC-V內(nèi)核的超級SIM芯片——CC2560A的六大優(yōu)勢解讀

據(jù)悉，CC2560A采用了高性能開源RISC-V內(nèi)核，該內(nèi)核是來自芯來的NS300。該內(nèi)核不僅具備RISC-Vde靈活和可拓展能力，還具備極高的安全性。這些特性與超級SIM的應用場景實際問題到下沉到芯片底層的需求相呼應。

這款芯片的六大優(yōu)勢可以概括如下：

開源高性能RISC-V內(nèi)核：芯片采用了基于RISC-V指令集的安全內(nèi)核，具有高主頻（120MHz）和16KB的指令Cache，支持多級存儲器安全保護，并具備DMA模塊提升數(shù)據(jù)搬運性能。此外，來自芯來的這款RISC-V內(nèi)核支持自定義指令集，大幅提升了安全性和特定應用場景的性能。

大存儲：該芯片的存儲容量比現(xiàn)有的超級SIM卡增加了一倍，配備了2.5M的Flash存儲器和72K的SRAM，提供1.2M+的用戶空間，可支持50+超級SIM應用。同時，通過SPI/QSPI接口還能進一步擴展外部Flash存儲空間，提升存儲能力。

多接口：芯片支持多種接口（7816/SWP/QSPI/SPI/I2C/UART），拓展了物聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域的應用場景。尤其是QSPI接口支持20MHz時鐘，能夠?qū)ν饨哟鎯ζ鬟M行實時加解密，保證數(shù)據(jù)安全。

高安全性：芯片設計超越了100項安全性要求，支持國際、國密算法，如SM9算法和最高4096bit的RSA加密，具備PUF（物理防克?。┠芰?，并獲得EAL5+、銀聯(lián)卡芯片安全、國密二級認證，確保數(shù)據(jù)傳輸和存儲的高度安全性。

高性能：芯片支持多總線設計，系統(tǒng)整體可在120MHz主頻以上運行。其傳輸速率通過7816接口提升了10倍以上，算力提升了一倍，顯著提高了計算性能。

易擴展：基于SIM卡高安全屬性作為可信平臺，芯片通過多元接口拓展更多功能，形成SIM+生態(tài)系統(tǒng)，如集成藍牙、定位芯片、NVM存儲和指紋識別等，極大地增強了芯片的應用廣泛性和靈活性。

這六大優(yōu)勢使得該芯片在安全性、性能和應用擴展性方面都達到了領(lǐng)先水平，適用于多種復雜應用場景。

軟硬結(jié)合，實現(xiàn)“SIM+生態(tài)繁榮”

劉梅娟表示，芯昇科技脫胎于中國移動，而中國移動在超級SIM卡上從來都不是要單打獨斗，而是要基于SIM高安全屬性作為可信平臺、通過多元接口擴展，構(gòu)造一個整體的“SIM+生態(tài)繁榮。

為了構(gòu)建SIM+的生態(tài)繁榮，芯昇科技不僅在芯片上做了提升，在操作系統(tǒng)層面也是進行了很多的突破和創(chuàng)新。通過采用混合的創(chuàng)新操作系統(tǒng)架構(gòu)，可以實現(xiàn)對于多線程和并行通信的同時支持，而且由于資源的擴充，還能夠?qū)崿F(xiàn)操作系統(tǒng)的迭代升級，也能夠支持差分升級。

作為SIM+生態(tài)繁榮的根基，超級SIM的安全底座不可動搖。而CC2560A安全芯片采用了處理器指令執(zhí)行時間均衡技術(shù)、存儲器和總線加密和校驗技術(shù)、測試模式硬Fuse保護技術(shù)、算法防DPA攻擊技術(shù)、敏感信號隱藏技術(shù)等，做到了CPU內(nèi)核、總線數(shù)據(jù)傳輸、存儲器保護、算法硬件實現(xiàn)、測試模式保護、模擬sensor功能和版圖安全方面整體防護。

為什么要選擇RISC-V核來作為超級SIM卡的計算內(nèi)核？正是因為RISC-V專用指令能力，能夠大幅提升其芯片在專用場景中的性能。據(jù)悉，基于RISC-V指令集靈活可擴展的獨特優(yōu)勢，從應用使用場景出發(fā)，提煉加速算法，針對應用效率、應用編寫便利性及安全加固等多方面設計 自定義專用指令，解決數(shù)幣應用中交易時間較長、代碼占用資源較大的問題。

例如在數(shù)字人民幣應用上，基于CC2560A的超級SIM的技術(shù)框架、自定義操作系統(tǒng)API標準，完成數(shù)字人民幣卡應用的方案設計，達到了數(shù)研所硬件錢包產(chǎn)品檢測要求。在識別應用中高頻使用的證書解析、數(shù)據(jù)查找、多字節(jié)大數(shù)運算等場景結(jié)合芯片硬件能力進行設計，能夠確保單離線付款平均執(zhí)行時間<55ms。

“基于數(shù)字人民幣去應用我們擴展的一些指令，能夠真正的幫助到應用實現(xiàn)。不管在數(shù)據(jù)存儲、邏輯處理、指令處理，采用我們指令定義的新方案都比原方案在功能和性能上有了明顯的提升?！眲⒚肪攴窒淼健?

結(jié)語

“錨定RISC-V技術(shù)路線、轉(zhuǎn)化RISC-V攻關(guān)成果、繁榮RISC-V生態(tài)產(chǎn)業(yè)”是芯昇科技一直踐行的理念，而像超級SIM卡這樣的場景，也讓我們看到了RISC-V在更多垂直專用領(lǐng)域的無限可能。隨著超級SIM卡的多場景不斷深化，相信RISC-V的靈活可拓展性將會發(fā)揮出更大的優(yōu)勢。